Czy konieczna jest ponowna projekcja z SRID 4326 (WGS 84) na 4269 (NAD 83) SRID

Mam dane ze spisu powszechnego w USA przeciwko granicom stanu przechowywane jako SRID 4269 w bazie danych MSSQL.

Dane wejściowe używane do obliczeń w oparciu o ten zestaw danych są przechowywane jako SRID 4326 .

O ile mogę wywnioskować ze SpatialReference.org , SRID 4269 jest tylko podzbiorem SRID 4326 i nie jest konieczne ponowne rzutowanie współrzędnych.

Czy faktycznie muszę ponownie projektować z SRID 4326 na SRID 4269, pod warunkiem, że dane wejściowe zawsze mieszczą się w granicach SRID 4269?

Technicznie NAD83 nie jest podzbiorem WGS84. Jeśli będziesz kopać dalej w definicjach projekcji SpatialReference.org, zobaczysz różnicę między tymi dwiema projekcjami.

Definicja PROJ.4 NAD83:

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

Definicja WGS84 PROJ.4:

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

Jak widać, dwie projekcje wykorzystują inną elipsoidę jako układ odniesienia. Jednak po kilku dalszych badaniach można łatwo znaleźć parametry dwóch elipsoid. Nawiasem mówiąc, elipsoidę można zdefiniować za pomocą dwóch parametrów: jej pół-dużej osi i jej spłaszczenia.

Autor: Sae1962 CC BY-SA 4.0 , za pośrednictwem Wikimedia Commons

Parametry dwóch elipsoid według Wikipedii:

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

Ponieważ istnieje tylko milimetrowa różnica między dwoma spłaszczeniami, a osie pół-główne są równe, możesz pominąć transformację współrzędnych (transformacja punktu odniesienia), jeśli dobry jest maksymalny błąd rzędu metrów.

Jaka jest kolejność licznika z błędem bezwzględnym, skoro różnica w elipsoidach jest rzędu dziesiątej części milimetra? Cóż, po prostu pochodzi z lokalnego układu odniesienia NAD83, którego używa projekcja NAD83. W skrócie, punktem odniesienia jest przesunięcie względem elipsoidy odniesienia.

Zdjęcie dzięki uprzejmości Humboldt State University .

Ponieważ zarówno elipsoidy WGS84, jak i GRS80 służą zminimalizowaniu średniego błędu w porównaniu z rzeczywistym kształtem Ziemi, nie pasują one bardzo dobrze do każdej części prawdziwego kształtu Ziemi. Aby jeszcze bardziej zminimalizować błędy, lokalne rzuty używają lokalnych punktów odniesienia, a tym samym przesuwają elipsoidę odniesienia, aby dopasować się do Ziemi w granicach ich zakresu ważności przy minimalnym błędzie. Jak zauważył mkennedy w komentarzach, NAD83 wykorzystuje układ odniesienia inny niż elipsoida odniesienia (GRS80), dlatego nie jest on wyśrodkowany na ziemi. Jeśli zaniedbamy różnicę między WGS84, a elipsoidą GRS80, przesunięcie (różnica punktu odniesienia) nadal daje nam stały błąd w kolejności liczników, który można rozwiązać za pomocą transformacji punktu odniesienia (korygując każdą współrzędną przesunięciem).

Jedną dodatkową rzeczą do rozważenia przy transformacji z projekcji globalnej do projekcji lokalnej: tektonika płyt . Prognozy globalne, takie jak WGS84, uwzględniają ruchy płyt i zmieniają się od czasu do czasu. Jednak niektóre lokalne rzuty, takie jak NAD83, poruszają się z płytką pod spodem, ponieważ ich zakres ważności obejmuje obszar, który można opisać tym samym wektorem ruchu.

W konsekwencji błąd transformacji współrzędnych między rzutem lokalnym a rzutem globalnym rośnie o 1,5-2,5 centymetra rocznie w przypadku płytki północnoamerykańskiej (liczonej od czasu pomiaru).