Dlaczego Web Mercator (sfera pomocnicza) stał się standardem map internetowych?

55

Rozumiem, jaka jest różnica między projekcją Web Mercator a Sferą pomocniczą Web Mercator (WMAS). Rozumiem również, że zarówno Google, jak i Esri przyjęły tę projekcję jako podstawową projekcję dla swoich map internetowych, dlatego mamy wyspecjalizowane funkcje, które nie tylko ponownie rzutują między wszystkimi projekcjami, ale są specyficznymi funkcjami dla WM, takimi jak webMercatorToGeographic . Tak więc ostatecznie zastanawiałem się, dlaczego używamy projekcji WMAS i dlaczego stała się ona standardem w mapowaniu sieci. Czy jest to wyłącznie wynik działania dwóch przestrzennych gigantów poruszających się w tym kierunku, czy tylko z powodów dokładności?

Dodatkowe linki:
Projekcja Mercator

arcgis-server coordinate-system google-maps web-mapping cartography dkroy
źródło
2
Dobre pytanie! Zawsze też się nad tym zastanawiałem.
Devdatta Tengshe,

Odpowiedzi:

34

Jestem pewien, że mamy Google, aby podziękować. Spójrz na oryginalny kod EPSG WKID dla Web Mercator . Jak wygląda 900913? Pomaga, jeśli masz co najmniej trochę l33t.

Kiedy Google Maps wybuchło kilka lat temu (2005ish), wszyscy zaczęli kopiować Google. Obejmowały one Virtual Earth / Bing, Mapquest, Yahoo Maps i ewentualnie Esri. Wszyscy chcieli / musieli być kompatybilni z najpopularniejszą platformą do tworzenia map internetowych. Od tego czasu jest to standard.

Edycja: na komentarz mkennedy'ego, zmieniono kod EPSG na WKID

Derek Swingley
źródło
Haha, nigdy tego nie zauważyłem - te szalone Googlie.
blah238,
1
Myślę, że wolą „Googlersów” ;-)
Derek Swingley
3
Głosuję za odrzuceniem, ponieważ 900913 nie znajduje się i nigdy nie było w zbiorze danych EPSG. Pierwsze wystąpienie 900913 to crschmidt.net/blog/archives/243/google-projection-900913 Oryginalny kod EPSG to 3785, teraz zastąpiony 3857. Powiedz zamiast tego wkid (lub po prostu kod), a ja głosuję to znowu. Oświadczenie: Jestem w podkomitecie, który utrzymuje bazę danych (chociaż myślę, że nie było, kiedy dodano 3785!)
mkennedy
8
Liczba taka jak 900913 musiała zostać nieoficjalnie przydzielona przez społeczność open source, aby ludzie mogli „załatwić sprawę” (tm) i nie musieli czekać kilka miesięcy / roku, aż komitet zgodzi się, że numer 3785 jest zły i zamiast tego zostanie zastąpiony przez 3875, co jest zdecydowanie lepszą decyzją. Nie jestem pewien, czy głosowanie w dół jest odpowiedzią uczciwą, ponieważ jest poprawne (z wyjątkiem błędu terminologicznego ESPG vs. WKID). Pozytywne.
Ragi Yaser Burhum
@Ragi Yaser Burhum, rozumiem całkowicie. Poprosiłem wówczas podkomisję EPSG o dodanie definicji tego terminu. Mieli kilka powodów, dla których nie chcieli, i wiele osób potrzebowało przekonania ich, że są inaczej.
mkennedy
15

Jak wspomniano, pochodzi on z Google Maps i systemu kafelkowego. Istnieją jednak pewne podstawowe, podstawowe zalety *, które sprawiają, że wybór WMAS jest dobry i dlatego inni poszli w jego ślady.

Bing Maps Dachówka System strona jest doskonałym źródłem. Przedstawia niektóre zalety występu, np. Że jest zgodny i cylindryczny. Fakt, że obszar zainteresowania może dobrze pasować do jednej kwadratowej płytki w najmniejszej skali, jest przyjemną właściwością w przypadku systemu płytek. Wymienia również powód użycia kuli: łatwiejsze obliczenia - które na początku 2000 roku były ważnym czynnikiem w kontaktach z aplikacjami JavaScript.

* Należy pamiętać, że zalety tutaj są określone w kontekście dostarczania map internetowych do mas.

Anthony -GISCOE-
źródło
7
+1 Wystarczy wyjaśnić punkty: „zgodny” oznacza, że ​​mapy pokażą znane obiekty z ich prawidłowymi kształtami ; „cylindryczny” oznacza, że ​​prawdopodobne (i okazuje się, że tak jest), że obliczenia rzutowania będą proste . (W projekcji cylindrycznej wartość y na mapie zależy tylko od szerokości geograficznej). Jeszcze większą prostotę uzyskuje się, stosując sferyczny (a nie nieco dokładniejszy) elipsoidalny model ziemi. Aby odpowiedzieć teraz na drugą część pytania: oczywiście te wybory nie są uzależnione od wymagań dotyczących dokładności.
whuber
1
„cała ziemia może się ładnie zmieścić” ... z wyjątkiem obszarów w pobliżu biegunów (> 85 stopni?).
Kirk Kuykendall
1
@Kirk dla map, które koncentrują się na zaludnionych miejscach i kierunkach, a następnie tak, cała odpowiednia ziemia dobrze pasuje.
Derek Swingley,
1
@Wszystko Charakterystyka „dobrze pasuje” jest trochę czerwonym śledziem, ponieważ będzie miała zastosowanie do prawie każdej projekcji świata, jaką kiedykolwiek ktoś zaprojektował. W rzeczywistości niezdolność Mercatora do pracy w pobliżu biegunów jest jedną z jego głównych wad .
whuber
1
Tak, nie powinno to stanowić problemu, chyba że próbujesz zmiksować postęp z wyprawy polarnej w klasie. Myślę, że wyprawy polarne stanowią doskonałą okazję do nauki.
Kirk Kuykendall
5

Żeby dodać trochę, pomyśl o kształcie śladu budynku. Mapy Google (i Bing) zwykle wyświetlają dane w miastach, w których są ślady budynków i inne przedmioty o oczekiwanych kształtach, takie jak linie nieruchomości.

W układzie współrzędnych geograficznych (lat / lon) ślady budynków, które normalnie mają narożniki 90 stopni, wyglądają bardzo dziwnie i są ściśnięte - kąty nie są zachowane. Układ współrzędnych, który zdecydowali się zastosować, musiał mieć zastosowanie do znacznej większości zaludnionego świata, dając przyzwoity wygląd mapy. Pomiar powierzchni nie był priorytetem - tylko pojawienie się bytów na mapie. W przypadku układu współrzędnych całej ziemi ogólna projekcja Mercatora działa dobrze na wygląd ze względu na zgodność (kąty są zachowane). Ponadto uprościli pracę, zakładając, że świat jest kulą zamiast elipsy, co znacznie ułatwia matematykę pomiaru odległości.

Krótko mówiąc, został wybrany ze względu na wygląd i łatwiejszą matematykę.

Kenton W.
źródło
1
Czy jakiekolwiek zniekształcenia nie stają się małe, dla jakiejkolwiek rozsądnej projekcji, po zbliżeniu do skali na poziomie ulicy?
gerrit
Prawdą jest, że rzuty niezgodne mogą zniekształcać kąty, ale (1) układ współrzędnych geograficznych (lat / lon) nie jest rzutem, i (2) istnieją inne rzuty konformalne inne niż merkator.
Martin F
3

Tylko dodatkowe 2-bitowe przemyślenia ... dążenie do „Mashupów” odradzonych w google sprawiło, że stały się one standardem defacto, a ponieważ obsługują większość zaludnionego świata w mapowaniu, WMAS staje się wspólną podstawą. Tak naprawdę nie była to decyzja całego przemysłu; ale dążenie do objęcia i rozszerzenia w celu wspierania jak najszerszego grona odbiorców.

Google to zrobił, Microsoft go rozszerzył, ESRI go zaakceptował i teraz widzimy wspólny punkt wyjścia. Nieźle, czy mogłyby istnieć lepsze odpowiedzi, oczywiście, ale na kwotę, którą my, przemysł, musimy zainwestować w darmową całkiem dobrą mapę bazową w pamięci podręcznej, naprawdę nie możemy narzekać zbyt wiele.

DEWright
źródło