ArcGIS Longitud y el Área de Cálculo de Escenarios

Question

Tratando de conseguir una manija en cómo la longitud y el área se calcula en los diferentes escenarios en ArcGIS. No sé por qué no puedo encontrar una respuesta en la clase de entidad de campos, pero no puedo encontrar una respuesta precisa, a menos que no estoy entendiendo algo y sé que hay un poco de historia. Me pueden ayudar a llenar los signos de interrogación? O dime por qué yo voy sobre esta todo mal ; )

GCS = sistema de coordenadas Geográficas PCS = sistema de coordenadas Proyectadas
Todos los enlaces son a 10.1 ayudar a los médicos ...

1. Clase de entidad de shape_length y shape_area campos
   una. GCS - ?
   b. PCS con sencillos plana
   c. Es siempre auto-actualizada, a excepción de los shapefiles? sí

2. ArcMap De Medición De La Herramienta
   una. GCS - por defecto geodésica, las alternativas son Loxodrome y Gran Elíptica, pero no planar. Cálculo del área no esta disponible!
   b. PCS - por defecto planar, alternativas Geodésica, Loxodrome, y Gran Elíptica
   http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//00s500000022000000

3. Tabla De Atributos De La Calculadora
   una. GCS - no disponible
   b. PCS - planar
   http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//005s00000027000000

4. Herramienta calcular Campo (Gestión de Datos del cuadro de herramientas)
   una. GCS - geodésica lineal, área disponible, pero cuestionable
   b. PCS - planar
   http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//00170000004m000000

5. El almacenamiento en búfer de la Herramienta (y otras herramientas que viene)
   una. GCS - geodésica
   b. PCS - planar o especificar GCS de salida http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.1/index.html#//000800000019000000

6. El API de Javascript Clientside
   una. GCS - geodésica área y la longitud de las funciones de
   b. PCS - puede convertir de web mercator geográfica (o utilice el servicio de geometría) http://help.arcgis.com/en/webapi/javascript/arcgis/help/jsapi/namespace_geometry.htm

7. Flex API Clientside
   una. GCS - geodésica área y la longitud de las funciones, "longitud [o] se calcula utilizando una costumbre cilíndricos de igual área de proyección". Esto no es mencionado en la api de javascript!!
   b. PCS - puede convertir de web mercator geográfica http://resources.arcgis.com/en/help/flex-api/apiref/com/esri/ags/utils/GeometryUtil.html

8. ArcGIS Server API de REST - Servicio de Geometría
   una. GCS - geodésica
   b. PCS - planar
   http://help.arcgis.com/en/webapi/javascript/arcgis/help/jsapi/geometryservice.htm

Otra pregunta, ¿qué es exactamente una medición geodésica? Pensé que significaba un 3D trig fórmula en un esferoide (haversine?). Y es demasiado lento para usar en el cálculo de un área y que es la razón de área igual a la de las proyecciones se utilizan?

Otra pregunta, cuando la determinación de la longitud y el área -- es un área igual a la proyección más precisa que un cálculo geodésico utilizando el mismo datum, esferoide? Y brevemente por qué?

Answer 1

Su pregunta es, esencialmente, en la exacta (y eficiente) cálculo de la longitud y el área sobre una gran región. Los detalles prácticos (en este caso, sobre ArcGIS) ya están siendo llenados por usted y los demás. Ellos también parecen apuntar a estas conclusiones generales:

• la longitud es la mejor calcula a través de geodésicas (geográfica) coordenadas
• la zona es mejor calculada a través de la igualdad de área de proyección de coordenadas planas [Edit: Pero la complejidad de la frontera, o el número de vértices necesarios para describirlo, es un factor demasiado -- ver @cffk la respuesta]

Aquí está una explicación:

Una geodésica es

la línea más corta entre dos puntos en un definidas matemáticamente superficie (como una línea recta en un plano o de un arco de un gran círculo de una esfera)

http://wordnetweb.princeton.edu/perl/webwn?s=geodesic%20line (FYI, en un elipsoide, de una geodésica es generalmente un poco en forma de S.)

Mientras que el cálculo de geodesics (longitudes en un elipsoide) son relativamente difícil, ya que en comparación con el uso de la bien conocida ecuación de Pitágoras, son posibles y precisa. Son relativamente fáciles, sin embargo, en comparación con los cálculos de áreas en un elipsoide.

Las proyecciones de los mapas no suelen conservar lineal escalas, por lo que la proyección de las coordenadas no son buenas en general para la longitud de los cálculos. (Hay excepciones, pero esas depende de donde usted está en la proyección o en qué dirección va.) Como para la zona, hay una clase de proyecciones que no conserva areal escala exactamente: de igual área de proyecciones. El cálculo de áreas en un avión es bastante simple de hacer, y, en caso de igualdad en el área de proyección se utiliza, es exacta.

Hay muchas buenas fuentes de geodesia o proyecciones de mapas que pueden ayudar. Por ejemplo, la Geodesia Geométrica: el Uso de la Información y la Tecnología informática por Maarten Hooijberg.

Answer 2

Para responder a la pregunta acerca de la medición de áreas. Si usted desea medir el área de un polígono, cuyos bordes son geodesics usted tiene dos opciones:

1. proyecto del polígono a un área igual a la proyección, la inserción de suficiente vértices adicionales en cada extremo para asegurar que el proyecto de los bordes de seguir fielmente la línea geodésica, y medir el área en la espacio proyectado;
2. el uso de las fórmulas para el área de una geodésica polígono.

El segundo método es generalmente más rápido y más preciso, a menos que el polígono los bordes son muy cortos. Por desgracia arcgis no implementar este método (pero se debe!). Sin embargo GeographicLib y proj (versión 4.9.0 y posterior) hacer. Ver el Artículo de Wikipedia sobre el área de una geodésica polígono para obtener más información.