Geo-visualisatie/Vervolg Cartografie: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Alle plekken "in" die cirkel is meerduidig. Alle plekken "binnen" die cirkel geeft eenduidig weer wat bedoeld wordt.
Leopard (overleg | bijdragen)
k cosmetisch
Regel 24:
{{Geo-visualisatie}}
==Coördinatensystemen en kaartprojecties==
Locaties van de objecten in geo-informatie worden opgeslagen in coördinaten. Dit zagen we in hiervoor in de [[Geo-visualisatie/Inleiding GIS|Inleiding GIS]]. Het is echter pas duidelijk waar die objecten zich bevinden, wanneer duidelijk is in welk coördinatenstelsel die coördinaten zijn gedefinieerd. Coördinaten krijgen namelijk pas met het bekend zijn van het coördinatensysteem een betekenis. Pas dan zijn ze correct te combineren met coördinaten uit geo-informatie met andere coördinatensystemen. Daarnaast zijn de locaties op aarde niet op een plat vlak gelegen, maar op een bol. Bij het in kaart brengen van die coördinaten op een plat vlak - want dat is een kaart! - wordt gebruik gemaakt van zogenaamde projecties. We moeten als GIS-specialist dus het een en ander weten over coördinatensystemen en -projecties, of we het nu interessant vinden of niet.
[[Afbeelding:Wereldbol 3D globe.jpg|thumb|right|220px|'''Een globe, oftewel de wereld zoals die in werkelijkheid is: geen plat vlak maar een bol.''' Een kaart of plat scherm is een afgeleide van deze werkelijkheid en brengt daarom per definitie vervormingen met zich mee.]]
 
Regel 46:
:* een '''geprojecteerd coördinatensysteem'''. Dit zijn coördinaten gedefinieerd in meters of een andere maateenheid. Een rechthoekig stuk ruitjespapier wordt als het ware op, of dwars door de aardbol geprojecteerd. Het papier 'bolt niet mee' en daardoor ontstaat enige vervorming ten opzichte van de graden en minuten van de aardbol. Twee voorbeelden:
::*'''1) In Nederland''' is 'het stelsel van de Rijksdriehoeksmeting' dé standaard voor GIS- (en CAD-)data. Coördinaten in dit systeem worden Rijksdriehoekscoördinaten genoemd, maar vaker nog RD-coördinaten. Krijg je geo-informatie met deze coördinaten, dan kan je die vrijwel zonder problemen met en zonder het opgeven van een projectie in beeld brengen.
::*'''2) Mondiaal''' De UTM-projectie (Universal Transverse MeractorMercator) is een mondiaal projectiesysteem. De wereld is daarbij in zones verdeeld. Nederland ten westen van zes graden oosterlengte (de meridiaan van Wolvega en Rheden) valt in zone 31U, het oosten van Nederland in zone 32U. Het geprojecteerde coördinatensysteem dat bijvoorbeeld door Rijkswaterstaat op de Noordzee wordt gebruikt is ED50 (zone 31U), maar er is ook WGS84 (zone 31U) dat daar tientallen meters van verschilt.
 
De laatste twee coördinatensystemen, geografische en geprojecteerde, worden hieronder verder uitgewerkt.
 
<div style="background:#FFDAB9;">
[[Bestand:Graduation_cap.png|20px]] '''SAMENVATTING:''' Er zijn drie coördinatensystemen, lokale, geografische en geprojecteerde. Die laatste zijn plezierig voor GIS-pakketten, zeker wanneer het - dat is waarschijnlijk - om RD-coördinaten gaat. Geografische coördinaten zijn 'bol'coördinaten, die sowieso nog geprojecteerd moeten worden. Zonder juiste projectie kunnen deze niet goed gecombineerd worden met geprojecteerde coördinaten.
</div>
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Crystal Clear app ktip.png|20px]] '''TIP:''' Zijn de coördinaten al geprojecteerd (de X- en Y-coördinaten zijn dan in (kilo)meters gegeven, en niet in breedte- en lengtegraden), dan hoef je in je GIS je weinig zorgen te maken over de te kiezen projectie; je kan je gegevens 'ongeprojecteerd' laten. Echter, wil je je gegevens gaan combineren met meer data, dan zou je problemen kunnen krijgen. Stel daarom toch de juiste kaartprojectie in. (In Nederland is dat het RD-stelsel, zie [[Geo-visualisatie/Vervolg_Cartografie#Geprojecteerde_co.C3.B6rdinatensystemen_en_het_RD-stelsel|later deze module]].) Zijn de coördinaten echter geografisch (ongeprojecteerd), dan is het in theorie mogelijk om ze ongeprojecteerd te laten. Je hebt dan echter toch onbewust gekozen voor een zogenaamde equidistante cilinderprojectie. Dat komt doordat dan de lengte- en breedtegraden van de bol lineair worden uitgezet op een x- en y-as. Gebieden op hoge breedtegraden zijn sterk in breedte uitgerekt en kennen dus een andere (kleinere) schaal dan gebieden op de evenaar. De oppervlakten zijn dus op hoge breedtegraden overdreven. Het is maar de vraag of je dit wel wilt... Conclusie: stel altijd een projectie in!</div>
 
NB: Sinds de introductie van Google Earth is het bij iedereen ook bekend dat kaarten - zowel 2D als 3D ook op zogenaamde '''globes''' kunnen worden gerepresenteerd. Een globe (of '''virtual globe''') is een bol waarop 2D- en 3D-kaarten - maar ook hemellichamen - kunnen worden geprojecteerd. De globe draaien en het standpunt van de kaartlezer wijzigen (van een recht van boven naar een 'scheervluchtpositie') zijn hierbij nieuwe functionaliteiten, vaak gecombineerd met traploos inzoomen dankzij moderne (AJAX-)technieken. Het aanzetten van verschillende kaartlagen is hierbij niet anders dan gewone (GIS-)viewers. De meerwaarde in deze globes boven traditionele platte kaarten is dat er vrijwel geen verstoring van het aardoppervlak is. Bij platte kaarten is er vaak maar één juiste projectiewijze op één specifiek continent of in één specifiek land, waardoor de combinatie van verschillende gegevens uit verschillende landen lastig wordt. Via een globe kan uit elk gebied alle geo-informatie worden toegevoegd, zonder dat met projecties rekening hoeft te worden gehouden. De globe is daarmee een nieuw 'communicatiemedium' (beter: 'projectievlak') geworden.
 
===Geografisch coördinatensysteem (facultatief)===
Regel 62:
 
Twee voorbeelden van '''geografische coördinaten''':
:(0<sup>o</sup>,0<sup>o</sup>) - spreek uit nul komma nul graden - is het nulpunt; daar waar de evenaar en de Meridiaan van Greenwich elkaar snijden.
:(5<sup>o</sup>OL,52<sup>o</sup>NB) - spreek uit 5 graden oosterlengte en 52 graden noorderbreedte) is een punt in Nederland, nabij Utrecht. Het betekent dat vanuit de (denkbeeldige) Meridiaan van Greenwich, 5 graden naar het oosten wordt gegaan, en 52 graden naar het noorden.
Vanaf de Meridiaan van Greenwich is de oostelijke helft van de aardbol in 180 graden ('oosterlengte') verdeeld. De westelijke helft van de aardbol is ook in 180 graden ('westerlengte') verdeeld. Vanaf de evenaar is de aarde naar zowel de noordpool als de zuidpool in 90 graden verdeeld. Naar het noorden heten die graden noorderbreedtes, naar het zuiden zuiderbreedtes.
 
Regel 92:
Een kaartprojectie is dus een methode om de driedimensionale vorm van het aardoppervlak te converteren naar een tweedimensionale voorstelling.
 
Cartografen zien overigens de aarde niet als een perfecte bolvorm. Ook niet als een ei. Ze zien de aarde als een '''ellipsoïde''' (Engels: spheroïd). Dat is een driedimensionale ellips, ronddraaiend om zijn kortste as. Het middelpunt ligt ergens in de buurt van het middelpunt van de aarde. De aarde is namelijk door de draaiing rondom zijn as en de centrifugale kracht afgeplat aan de polen. De aarde is echter eigenlijk ook weer geen ellipsoïde; kijk je namelijk nóg beter naar het zeewaterniveau - je vergeet daarbij de hobbels van de bergen en de diepzeetroggen - dan blijkt de aarde eerder een aardappel of onregelmatige pinda. Overal zitten verlagingen en verhogingen ten opzichte van de meest ideale ellipsoïde. Cartografen noemen deze specifieke 'aardappel- of pindavorm' daarom de '''geoïde'''. Letterlijk betekent dat de 'vorm van de aarde', dus de aarde met al haar in- en uitstulpingen zoals zij die van nature heeft, zonder dat er wiskundige beperkingen aan zijn opgelegd. Zie het plaatje met de regenboogkleuren.
 
Om de geografische coördinaten van de VS op een plat vlak te kunnen krijgen wil je zo min mogelijk vervorming. De ellipsoïde die daar gekozen wordt zal daar in de VS maximaal de oppervlakte goed beschrijven. Maar die ellipsoïde is door de 'aardappelvorm' van de aarde niet geschikt voor Nederland. Voor elk werelddeel, zelfs elke Amerikaanse staat en elk land gebruiken cartografen daarom steeds weer een andere ellipsoïde die (alleen) op die plek van de geoïde het beste het aardoppervlak beschrijft, met de minste vervormingen. Uitgaande van deze wiskundige ellipsoïde (beschrijving) van het aardoppervlak kan vervolgens aan een projectie op een plat vlak gedacht gaan worden.
Regel 122:
 
===Eigenschappen van kaartprojecties (facultatief)===
De keuze voor een bepaalde kaartprojectie hangt - zoals eerder gezegd - af van het doel van de kaart en van de grootte van het gebied.
 
Kaartprojecties kunnen onder andere beoordeeld worden op eigenschappen als:
Regel 151:
| Zeevaart / ontdekkingsreizen
| [[Afbeelding:Voorbeeld mercator_projectie.png|thumb|center|135px|Mercatorprojectie]]
| De Mercatorprojectiemercatorprojectie is een verouderde projectiesoort. Afrika en Groenland zijn bijvoorbeeld even groot weergegeven, terwijl Afrika ruim tien maal zo groot is als Groenland. Afstanden op hoge breedte zijn zwaar overdreven, de schaal wordt kleiner met hogere breedtegraden. Kustlijn (de vorm) wordt goed weergegeven. Totaal ongeschikt voor thematische kaarten. Zie figuur hieronder, links. Wordt door zijn eenvoud op internet en elders door 'Jan en Alleman' nog steeds veel gebruikt!
|-
| '''oppervlaktegetrouw''' ('equal area' projecties)
Regel 163:
| Voor transport doeleinden in bepaalde (voorkeurs-) richtingen
| [[Afbeelding:Equidistante_cilinder_projectie_60NB_ZB.PNG|thumb|center|135px|Equidistante cilinderprojectie]] of equidistante azimuthale projectie
| NB: de afstanden zijn ''niet op alle'' parallellen, meridianen of punten getrouw. Alleen op een aantal lijnen of één richting uit lopen er lijnen die afstandsgetrouw zijn. In het voorbeeld hier links - de equidistante cilinderprojectie - zijn alle lengtegraden en de beide 60e breedtegraden op schaal).
|-
| Behoud van de '''kortste weg''' ('true-direction' projecties)
Regel 174:
In de figuur hieronder wordt duidelijk waarom er ook projecties zijn geen één van de genoemde eigenschappen 100% correct in zich hebben, maar die een compromis vormen tussen twee eigenschappen.
 
[[Afbeelding:Mercator_robinson_sinusoïdaal.PNG|center|thumb|800px|De Robinson projectie van Robinson als compromis tussen een conforme projectie (links) en een oppervlaktegetrouwe projectie (rechts)]]
Door de eeuwen heen zijn projectiesoorten gekomen en gegaan. Gelukkig zijn er wat richtlijnen welke projectie(soorten) te gebruiken voor welk doel. In de paragraaf hierna wordt een aantal veel gebruikte projectiesoorten besproken, gesorteerd op gebied waarvoor de projectie bedoeld is.
 
<div style="background:#FFDAB9;">
[[Bestand:Graduation_cap.png|20px]] '''SAMENVATTING:''' Kaartprojecties kunnen beoordeeld worden op hun eigenschappen als vormgetrouw, oppervlaktegetrouw, afstandsgetrouw, richtinggetrouw en behoud van de kortste weg. Geen enkele projectie scoort perfect op alle kenmerken. Soms scoort een projectie perfect op één eigenschap. Vormgetrouw is bijvoorbeeld de Mercatorprojectiemercatorprojectie. Oppervlaktegetrouw is bijvoorbeeld een orthografische cilinderprojectie. Er is géén één projectie in alle richtingen vanuit elk punt afstandsgetrouw. Vlakprojecties (azimuthale projecties) geven vanuit één punt de juiste richting. Voor wereldkaarten wordt vaak een projectie gekozen die een compromis vormt tussen oppervlakte en afstandsgetrouw, zoals de Robinsonprojectierobinsonprojectie.
</div>
 
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Crystal Clear app ktip.png|20px]] '''TIP:''' In het hoofdstuk [[Geo-visualisatie/Vervolg_Cartografie#Voorbeelden_kaartprojecties_.28facultatief.29|Voorbeelden kaartprojecties]] is te zien hoe hier een keuze uit gemaakt kan worden en hoe bepaalde tips de keuze makkelijker kunnen maken. Experimenteren in een GIS is daartoe een goed en eenvoudig middel én eigenlijk ook een ''must''. Van de ene naar de andere projectiesoort switchen is een kwestie van één of twee klikken. Kijk ook eens welke projecties gebruikt worden in atlassen. En zet - bij twijfel - eens een grid aan (dat zijn lengte- en breedtegraden). Zie wat er - vooral aan de randen van de kaart - gebeurt met vormen en oppervlakten. Bedenk goed wat het doel is van de kaart. Zijn afstanden van belang, neem dan (maximaal) afstandsgetrouwe projecties. Maak je thematische kaarten, met name waarbij de vlakken kleuren van oplopende grijswaarden) hebben meegekregen, zoals bij bevolkingsdichtheid, neem dan beslist oppervlakte getrouwe projecties.
</div>
 
Regel 209:
| Stereografische projectie
| '''Poolgebied'''
| Is beter dan een Orthografischeorthografische Azumithaleazumithale projectie. Een azumithale projectie toont de aardbol vanaf een oneindig verre plek in de ruimte; die laat één helft van de aarde zien, maar is aan de randen sterk vervormd. Wordt bij de stereografische projectie als centrum niet een poolgebied, maar Nederland getoond, dan kan het beeld vreemd (of verfrissend!) overkomen. Kies zelf het centrum van de projectie. Als breedtegraad kies je voor de noord- respectievelijk zuidpool 90°(NB) of -90°(ZB), voor de lengtegraad is dat voor Europa bij voorkeur de 0-meridiaan: 0°.
|-
| Equidistante, azimuthale projectie
Regel 217:
| Albers Equal Area kegelprojectie
| '''VS''' thematische kaarten
| Voor kleinere gebieden in de VS (staten) is het bij thematische kaarten gebruikelijk te kiezen voor de Lambert Conforme Kegelprojectie. Overigens, ook de (eveneens vormgetrouwe) Mercatorprojectiemercatorprojectie wordt voor zowel het weergeven van staten als van de beide continenten in Noord- en Zuid-Amerika veelvuldig gebruikt, zelfs al vervormt deze de hoge breedtegraden (Canada, poolgebied) sterk.
|-
| Projectie van Winkel
Regel 233:
 
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Crystal Clear app ktip.png|20px]] '''TIP''': Maak je zelf een nieuw bestand, definieer dit altijd in een projectie(stelsel). Op deze wijze kan het bestand ook door anderen - die met andere projecties werken - gebruikt worden. Ook wordt voorkomen dat na het wijzigen van een je projectiekeuze, plotseling al je data op verkeerde plekken getekend lijken te zijn. Dat komt omdat die coördinaten van die data ongeprojecteerd zijn opgeslagen. Bij het digitaliseren ('zelf tekenen' / aanmaken) van data worden - als je géén projectie(stelsel) hebt opgegeven, 'schermcoördinaten' bewaard. Deze zijn door je GIS-pakket niet om te rekenen naar geografische coördinatenstelsels en andere projectiestelsels. Zie je verschoven / verdraaide bestanden? Dan is het te laat. Dan kan je waarschijnlijk slechts nog in het eerste projectiestelsel waar je mee werkte ten tijde van het digitaliseren, verder. In één van de paragrafen hieronder zal een dergelijk voorbeeld naar voren komen. Deze tip kan je dus vele uren werk (en ergernis) schelen.
</div>
 
Regel 241:
Een '''kaartprojectie''', zo zagen we in het hoofdstuk hiervoor, is dus een manier om het gebogen oppervlak van de aarde over te brengen op een plat vlak; de kaart. Het coördinatenstelsel waarmee die platte kaart is vastgelegd, heet een '''geprojecteerd coördinaten stelsel'''.
 
In een geprojecteerd coördinatensysteem zijn de locaties (van objecten) zijn gedefinieerd door x- en y- coördinaten ten opzichte van een nulpunt.
 
In Nederland gebruikt men als geprojecteerd coördinatensysteem vrijwel zonder uitzondering '''het RD-stelsel'''.
<br clear="all"> <!-- = een aantal blanke regels -->
 
:*Voluit staat dit voor het Stelsel van de Rijksdriehoeksmeting. De coördinaten worden in meters vastgelegd. Hoe het RD-stelsel is gedefinieerd is in de figuur goed te zien. Er wordt gebruik gemaakt van een zogenaamde dubbele stereografische projectie (projectie van Schreiber). Het projectievlak is een vierkant. Het middelpunt ervan - liever gezegd, het zwaartepunt - is de Onze Lieve Vrouwetoren in Amersfoort. Destijds was die toren van veraf goed te zien en dit was ongeveer het midden van Nederland. Het projectievlak raakt het aardoppervlak echter niet in Amersfoort; het vlak snijdt de geoïde (voorgesteld door ellipsoïde van Bessel, ook wel 'Bessel 1841' genoemd) met een cirkel op een afstand van 122 kilometer rondom Amersfoort. Hier is voor gekozen om de afwijkingen in heel Nederland te minimaliseren. Zou het projectievlak in Amersfoort de geoïde snijden, dan zouden de afwijkingen verder van Amersfoort af steeds erger worden. Nu worden deze afwijkingen eerlijker uitgesmeerd over Nederland; niet Amersfoort, maar alle plekken binnen die cirkel rondom Amersfoort hebben een minimale afwijking. De afwijking nog verder naar buiten toe is op deze wijze ook minder dan wanneer gekozen zou zijn voor het snijden van dit vlak in Amersfoort.
:*Ook bijzonder is dat het projectiepunt ('de projectielamp') zich niet in het middelpunt van de ellipsoïde bevindt, maar op de ellipsoïde, recht tegenover Amersfoort, dus aan de andere kant van de wereld. Projecties met een dergelijke positie van het projectiepunt worden ook wel stereografische projecties genoemd.
:*Destijds was het middelpunt (Amersfoort) ook het nulpunt (0,0). Sinds de 70-er jaren zeventig van de vorige eeuw is het (kunstmatige) nulpunt gewijzigd, en wel richting het zuidwesten. Toevallig is dat ergens in een bos in de buurt van Parijs. Daarom wordt dit in de volksmond (onterecht) ook wel eens het 'Parijse stelsel' genoemd. De OLV-toren in Amersfoort heeft daardoor nu de coördinaten (155.000,463.000). Hier is voor gekozen om niet (meer) met negatieve coördinaten te hoeven werken, en om het verwisselen van x- en y-coördinaten te voorkomen. X-coördinaten liggen op deze wijze altijd tussen 0 en 300.000 meter, y-coördinaten liggen altijd tussen de 300.000 en 600.000 meter.
:*Het RD-stelsel mag in principe alleen voor Nederland gebruikt worden; voor buiten Nederland zijn de afwijkingen te groot. Zelfs Europa met Nederland als middelpunt mag niet met het RD-stelsel in kaart worden gebracht.
:* Sinds 2004 geldt voor het RD-stelsel aangepaste parameters; het RD-stelsel is toen licht verbeterd. Daardoor is het RD-stelsel (héél) licht verschoven, met enkele centimeters op bepaalde punten in Nederland. Bij het lezen van de literatuur dient hier rekening gehouden te worden.
:*Daarnaast zijn er - ook na 2004 - nog steeds oude RD-conversiebestanden in omloop, en ook zijn er RD-conversiebestanden die bepaalde parameters afronden. Dit kan leiden tot decimeters verschil. Neem dus a) de jongste en b) altijd dezelfde RD-conversiebestanden.
 
<div style="background:#FFDAB9;">
[[Bestand:Graduation_cap.png|20px]] '''SAMENVATTING:''' Bij de toepassing van het RD-stelsel in een GIS is het van belang om voor de juiste (en jongste, die van ná 2004) RD-projectie-fileprojectiefile te kiezen. Zonder RD-data goed te projecteren zijn bepaalde GIS-analyses niet mogelijk en kan het combineren van data tot niet op elkaar passende gegevens leiden.
</div>
 
Regel 265:
[[Afbeelding:Teodolit nikon 520.jpg|thumb|right|150px|Een moderne theodoliet (Nikon 520), waarmee op basis van richtingen en afstanden posities kunnen worden uitgezet en objecten kunnen worden ingemeten]]<big><big>'''Intermezzo: 'Wist je datjes' van de landmeetkundige'''</big></big>
<br />
'''Landmeetkunde''' of '''geodesie''' - de wetenschap die zich bezighoudt met het meten en weergeven van vormen en afstanden op aarde - wordt door buitenstaanders soms wat ongrijpbaar gevonden. Het komt bij hen wellicht wat te theoretisch en daardoor misschien zelfs saai over. Onterecht. Hier drie absoluut 'grijpbare' wetenswaardigheden die het belang van de landmeetkunde en het juist gebruik van haar projecties en coördinatenstelsels voor een GIS op een leuke manier duidelijk maken.
 
:* "De kromming van de aarde is niet met het blote oog waar te nemen". Fout. Zeelieden wisten dit al 3000 jaar geleden; bij het naderen van een schip op zee zie je het eerst het kraaienestkraaiennest. De hoogste kerktoren van Nederland is 112 meter hoog, de Dom in Utrecht. Deze is al op 39 kilometer afstand niet meer te zien, ook niet bij ideaal weer. Nederland is dus géén plat land!
:* "Groningen ligt bijna 9 kilometer lager dan Maastricht". Wat vreemd gezegd, maar het is juist. Tenminste, als je van uit Maastricht horizontaal start en richting het noorden 'kijkt', dan ligt Groningen 338 kilometer noordelijker en 8911 meter lager dan dit horizontale vlak! Anders gezegd: zouden we de Martinitoren op een voetstuk van 8911 meter zetten, dan zouden we vanuit Maastricht alléén de Martinitoren (nét) kunnen zien. (Even geen rekening houden met slecht weer, breking van lichtstralen door de atmosfeer en dergelijke.) Als je met de auto van Maastricht naar Groningen rijdt 'val' je dus (heel langzaam gelukkig) bijna 9 kilometer 'naar beneden'. Nogmaals: Nederland is dus niet bepaald een vlak landje te noemen...
:* Afstanden berekend in RD-coördinaten en werkelijke afstanden verschillen weinig. Dat komt omdat het RD-stelsel zeer nauwkeurig is, mits goed toegepast (in GIS: mits de juiste RD-projectiebestanden zijn gekozen). Maar ze verschillen wel! Een landmeetkundige zal hier rekening mee houden. Maar wat zijn nu exact die afwijkingen? Over hoeveel centimeter of meter hebben we het? Vreemd genoeg zijn de afwijkingen in Amersfoort (het 'middelpunt' van Nederland) zo ongeveer het grootst. De afwijkingen zijn - per honderd meter - te berekenen met de formule<ref>Inleiding Landmeetkunde, J.E. Albeda, 1991, 4e (her)druk, Delftse Uitgevers Maatschappij BV, Delft</ref>:
::Dl = -9.2 mm + [ (x-155)<sup>2</sup> + (y-463)<sup>2</sup> ] / 1629.
:: waarin Dl (delta l) de afwijking weergeeft in mm ''per honderd meter'', x en y zijn (afgerond op kilometers) de x- en de y- coördinaten van het punt waarvan je wilt weten wat daar de afwijking is.
::Drie voorbeelden: Amersfoort (155,463) levert een afwijking van -9.2 mm op. Een punt 122 kilometer van Amersfoort af (bijvoorbeeld (277,463) levert een afwijking van 0.0 mm op, en het punt op het vaste land dat het verst van Amersfoort af ligt (de Eemshaven in NoordNoordoost-oost Groningen, (251,609)) komt neer op +9.5 mm.
::In Amersfoort plaatsen die daar hemelsbreed 170 kilometer omheen liggen is een afstand van 100 meter, gemeten op basis van RD-coördinaten (op een kaart of in een GIS of administratief met een rekenmachine of een database) bijna 1 centimeter verkeerd ten opzichte van de werkelijkheid. (Alleen) in plaatsen die op 122 kilometer afstand van Amersfoort liggen komt een berekend afstand van 100 meter overeen met de gemeten waarde buiten. Het zal duidelijk zijn dat een landmeetkundige die bepaalde afstanden (een ontworpen snelweg) over vele kilometers buiten uitzet hier rekening mee moet houden. Na drie kilometer meten moet er soms al 30 centimeter af of bij!
</div>
Regel 284:
[[Afbeelding:Wereld niet geprojecteerd.PNG|thumb|center|450px|De wereld 'ongeprojecteerd' (een equidistante cilinderprojectie)]]
 
Hieronder een beter geprojecteerde wereld. Deze Robinson-projectierobinsonprojectie is niet 100% vorm- en afstandsgetrouw, maar is een mooie tussenoplossing. Kaarten kunnen niet én vorm- én oppervlaktegetrouw zijn. Ook de projectie van Winkel is een mooie tussenoplossing. Groenland is in verhouding met Afrika nu veel beter afgebeeld.
 
[[Afbeelding:Wereld robinson.PNG|center|thumb|450px|De wereld in een Robinson-projectierobinsonprojectie]]
 
Vermijdt de voorheen populaire Mercator-projectiemercatorprojectie. Deze geeft de landen weer met de juiste vorm, maar de oppervlakte zijn zo zwaar vervormd dat bijvoorbeeld Groenland net zo groot is als Afrika. Betere alternatieven voor de Robinson-projectierobinsonprojectie zijn Winkel II en Eckert III.
 
<div style="background:#FFDAB9;">
[[Bestand:Graduation_cap.png|20px]] '''SAMENVATTING:''' Kies bij het weergeven van de wereld altijd voor een projectie, zoals de Robinson-projectierobinsonprojectie. Kiezen voor 'geen projectie' is geen optie, al gebeurt dat vanzelf door je GIS als je niets instelt; de wereld is aan de polen dan sterk vervormd. Winkel II en Eckert III zijn dan aardige alternatieven voor de Robinson-projectierobinsonprojectie.
</div>
 
Regel 297:
Hierboven hadden we dus een mooie projectie voor de hele wereld. Laten we die mooie projectie eens los op de VS, dan krijgen we dit:
 
[[Afbeelding:Vs robinson meridiaan is 0.PNG|center|thumb|450px|De VS in dezelfde Robinson-projectierobinsonprojectie, dus met als centrale meridiaan 0° (spheroid is Engels voor Ellipsoïde.)]]
 
In feite is gewoon ingezoomd op de VS uit het hiervoor getoonde plaatje van de hele wereld. Die mooie Robinson-projectierobinsonprojectie, geschikt voor de hele wereld, blijkt dus niet voor delen van de wereld geschikt! De VS is namelijk voor je gevoel scheef getrokken. Dat komt omdat je betere projecties gewend bent. Merk op - zie de inzet linksonder - dat de centrale meridiaan (=lengtegraad) op 0° staat. Dat was de standaardinstelling van het GIS programma toen we de projectie instelden voor de hele wereld, in het voorbeeldkaartje uit de vorige paragraaf. Met centrale meridiaan bedoelen we de meridiaan die als enige echt verticaal staat, en die in het midden van de projectie moet komen. Alle meridianen zijn natuurlijk noord-zuidgericht op de aardbol; op de meeste projectiesoorten is er maar één ook echt 'noord-zuid' afgebeeld.
Laten we daarom diezelfde projectie eens kiezen, maar nu met als centrale meridiaan 95°WL (dat is -95°):
 
[[Afbeelding:Vs robinson meridiaan is 95WL.PNG|center|thumb|451px|De VS in dezelfde Robinson-projectierobinsonprojectie, maar nu met als centrale meridiaan 95°WL. In groen is de kortste weg (de kortste absolute afstand) aangegeven tussen twee punten op de 49e breedtegraad.]]
 
Dit ziet er al veel beter uit. Toch is deze projectie niet optimaal toegespitst op de VS. Afstanden binnen de staten, de vormen en de oppervlakten van de staten zijn nog niet optimaal. Dit is onder andere te zien aan de groene stippellijn; de kortste afstand tussen twee punten. We kunnen daarom beter kiezen voor een equidistante, azimuthale projectie, zoals die hier links onder staat.
Regel 329:
<br />
<gallery caption="Vier maal de N-Amerika reis, vier maal dezelfde data met een andere projectie:">
Afbeelding:Reis vak ongeprojecteerd cilindrisch vs.PNG|De reis ongeprojecteerd (cilindrische projectie). Dit is zeer fout en levert een zeer onherkenbaar beeld op. Zowel vorm als afstand is - vooral in het noordelijke deel - te breed uitgetrokken
Afbeelding:Reis vak afstandsgetrouw kegel default vs.PNG|De reis is nu weergegeven met default beschikbare, afstandsgetrouwe kegelprojectie van de VS, zonder enige aanpassingen. De afstanden zijn nu goed. Echter, de oriëntatie is een gruwel; het beeld is onherkenbaar, omdat het westen niet links, maar linksboven is te vinden...
Afbeelding:Reis vak afstandsgetrouw kegel custom.PNG|Dit is dezelfde projectie als hiervoor, echter nu aangepast op basis van een centrale lengte- en breedtegraad. Dit ziet er beter uit en de afstanden zijn optimaal weergegeven.
Regel 348:
Om de polen goed in beeld te krijgen, moeten we dus op zoek naar een andere projectie.
 
Hieronder zie je de wereld wanneer je deze vanuit een grote / oneindige afstand zou waarnemen, ook wel een orthografische projectie genoemd. Dit is een voorbeeld van een vlak-projectievlakprojectie. Je ziet trouwens gelijk waarom er andere projecties nodig zijn; slechts de helft van de aardbol is zo in kaart gebracht; de zuidelijke helft is niet zichtbaar. Maar er is nog iets ergers aan de hand; aan de randen zijn de vervormingen extreem en oppervlaktes zijn daar veel te klein. Hier is geen goede kaart mee te maken.
 
[[Afbeelding:Wereld_from_space_NL-als-centrum.PNG|center|thumb|250px|De wereldbol vanuit de ruimte (op een oneindige afstand) gezien.]]
Regel 360:
Dit is dezelfde orthografische projectiesoort als bij de figuur hiervoor. Echter, de noordpool is nu gekozen als raakpunt van het raakvlak met het aardoppervlak. Hierdoor staat de noordpool exact in het midden van de figuur. Wel is een andere lengtegraad als centrale meridiaan gekozen, namelijk eentje die door het midden van Canada loopt.
 
Deze versie ''lijkt'' daarom aardig geschikt gemaakt als illustratie voor een artikel over de pogingen (zomer 2007) van Canada om haar aanspraak op het noordpoolgebied - en dan vooral de noordelijke doorvaart - kracht bij te zetten. Waarom? Omdat de Noordpool als centrum is genomen, en de gemiddelde lengtegraad van Canada is gebruikt als y-as. Voor een Canadees een plezierig beeld, maar minder voor de Chinees; China staat 'op zijn kop'. Toch is deze projectie zeer slecht, om een andere, eerder genoemde redenen. Er zijn namelijk te veel vervormingen, afstanden zijn niet correct. Dus ook niet wanneer de cartograaf besluit alleen het roze omrande gebied te nemen. Daar lijken die vervormingen zich niet of minder voor te doen. In werkelijkheid zijn die vervormingen hier natuurlijk ook aanwezig. Meten en vergelijkingen maken op de kaart zijn daardoor niet mogelijk. Het ziet er misschien leuk uit, maar kies zo'n simpele projectie niet.
 
Hieronder een betere vlakprojectie:
Regel 366:
[[Afbeelding:noordpool_centraal_stereografisch_beter_dan_vanuit_ruimte_bol_canada_centraal.PNG|center|thumb|251px|Het poolgebied met een stereografische projectie.]]
 
Dit is een stereografische projectie. Dat is een conforme (vormgetrouwe) projectie. Deze heeft als effect dat naar de randen toe de landen minder verkleind worden dan bij de orthografische projectie. Het is nu mogelijk een kaart van een groter gebied te maken, omdat de vervormingen minder groot zijn en daardoor minder snel wezensvreemd overkomen. Dat is het geval in het roze omrande gebied. Kies echter toch altijd voor een kleiner gebied, wanneer de omgeving er omheen er toch niet toe doet. Want Afrika is - hoe je het ook wendt of keert - toch weer te groot weer gegeven. Het valt pas op wanneer verteld wordt dat heel Afrika in werkelijkheid 13 maal zo groot is als Groenland. In deze figuur lijkt dat met half Afrika al gehaald te zijn. Maar maak je op basis van deze projectie een kaart van alléén het poolgebied - daar is deze projectie immers voor bedoeld! - dan heb je een basis voor een mooie kaart.
 
<div style="background:#FFDAB9;">
Regel 385:
[[Afbeelding:Europa RD-stelsel.PNG|thumb|center|250px|Europa in het RD-stelsel, met breedtegraden]]
 
Hij had namelijk gelezen dat mét een gradennet mogelijke vertekeningen minder erg lijken, en dat de lezer van de kaart beter ziet hoe breedtegraden - wellicht met hetzelfde klimaat - lopen. Dat klopt ook. Maar zo'n gradennet zit in de weg als er straks één of ander thema (steden, bevolking, weer of klimaat) over de landen gevisualiseerd moet worden. Dus probeert de GIS-specialist het zo:
 
[[Afbeelding:Europa RD-stelsel met breedtegraden onder-landen.PNG|thumb|center|250px|Europa in het RD-stelsel, met breedtegraden 'onder de landen' afgebeeld]]
Regel 395:
Hij begint terecht te twijfelen. Want ligt Moskou echt zo hoog, zo 'noordelijk'? Tja, de breedtegraden geven dat toch prima aan. Dus zou het goed moeten zijn. En de Krim, en de Zwarte Zee? Dat stond bij Russen toch bekend als een fantastisch en warm Middellands Zeeklimaat. Maar liggen die warme gebieden écht zo 'hoog'? Gelijk met Nederland?
 
Er is blijkbaar toch iets mis... Het RD-stelsel mag alleen gebruikt worden voor Nederland. Nederland zelf staat er misschien mooi op, en daar is het noorden ook netjes het noorden. Maar het midden van de kaart is niet Nederland, maar ligt veel oostelijker. De vervormingen concentreren zich daarom vooral in het oosten. Die eventuele vervormingen hadden sowieso meer uitgesmeerd moeten worden over het hele kaartbeeld. Nu zijn de oostelijke gebieden véél te Noordelijk weergegeven. De ontdekking dat het daar zo warm is, komt niet alleen door het landklimaat. In de zomer zorgt de zon, ver van de afkoelende zee, inderdaad voor hogere temperaturen, bij gelijkblijvende breedtegraden dan in het westen van Europa. Echter, nu komt het óók door de projectie, die deze gebieden nog hoger ('noordelijker' volgens het oog van de kaartlezer) lijkt weer te geven. Dit beeld is - ook al zou de kijker zich hier van bewust zijn, niet mentaal te corrigeren. De GIS-specialist dient hier rekening mee te houden. Kies dus een projectie waarbij het midden van de kaart noord-zuid wordt weergegeven, en waarbij de vervormingen - van vorm of grootteverhoudingen - in de projectie naar de randen toe gelijk verdeeld zijn.
 
:''Wat abstracter gezegd'': De kaart mag technisch, wiskundig gezien goed gerekend worden. Echter de zuidelijke breedtegraden in het rechter deel van de kaart liggen voor de lezer van de kaart 'hoger' en worden daarmee als noordelijker beoordeeld. Wiskundig gezien kan deze visuele conclusie van de kaartlezer veroordeeld worden. Echter, het visuele beeld kan nauwelijks mentaal bijgesteld worden, ook al valt het oog van de kaartlezer misschien op de naar rechtsboven lopende breedtegraden in het rechterdeel van de kaart. Zelfs al heeft de kaartlezer enig begrip van projecties en de ligging van landen, het mentale beeld dat de Zwarte Zee zo noordelijk ligt kan nauwelijks worden gecorrigeerd door de rationele wetenschap dat deze eigenlijk zuidelijker zouden moeten liggen.
Regel 409:
[[Afbeelding:Europa equidistant kegel 15emeridiaan.PNG|thumb|center|250px|Europa met een equidistante kegelprojectie, de 15e lengtegraad geeft het noorden weer.]]
 
Zoals te zien is aan de twee breedtegraden: deze laatste projectie levert opnieuw een beeld op waarmee de landen in de Middellandse zee voor het oog 'even noordelijk liggen'. In ieder geval ligt de Zwarte Zee niet meer zo hoog als Nederland, maar op gelijke hoogte met Noord -Spanje.
 
:''NB, dit voorbeeld is ontleend aan de situatie van enkele gratis verspreide ochtendkranten, waarin de Zwarte Zee inderdaad erg fout in beeld komt. Zouden ze daar de laatste, hierboven gekozen projectie gebruiken, dan zouden hun lezers veel natuurlijker en vooral juister de weerkaarten kunnen interpreteren.''
Regel 425:
<big><big>'''Intermezzo: Georefereren'''</big></big>
 
Wat is er in het laatste figuur misgegaan? De ondergrond - oftewel de geo-informatie of de datalaag "landen van europaEuropa" - is opgeslagen in een geografisch coördinatenstelsel. De landen zijn geprojecteerd, waardoor in het scherm géén geografische, maar cartesische (x- en y-) coördinaten in beeld zijn. Teken je als GIS-specialist 'op dit scherm' dan weet het GIS-pakket niet om welke geografische coördinaten het gaat; je tekent immers op het scherm, niet op het (geografische) coördinatenstelsel. Tenzij je opgeeft dat de x- en y-coördinaten die je handmatig toevoegt, volgens een bepaald projectiestelsel moet worden opgevat. Alleen in dat geval waren deze problemen voorkomen. <br />
 
<br /> Het toevoegen van de juiste coördinaten aan gegevens wordt ook wel '''georefereren''' genoemd. Coördinaten, zoals ze in het bestand voorkomen, of op het scherm zijn opgegeven, kunnen wanneer de juiste omrekening eraan is gekoppeld, in elk projectiesysteem juist worden weergegeven. <br />
Regel 431:
<br /> Aangezien je in het scherm met platte (scherm)coördinaten tekent, moeten die teruggerekend kunnen worden naar geografische coördinaten. <br />
 
<br /> In de module hiervoor over de theorie van GIS zagen we al eerder dat ook rasterbestanden (zoals tif-bestanden) gegeorefereerd moeten worden. Die bestanden hebben niet alleen een juist projectiestelsel nodig, maar moeten ook gegeorefereerd worden. Dat gebeurt bij rasterbestanden vaak met een apart bestand, vaak een 'world-file' genoemd. Het rasterbestand zelf heeft namelijk eigen rastercoördinaten. Die rastercoördinaten beginnen linksonder met de coördinaat (0,0) en gaan vele rasterpunten (bijvoorbeeld 1000) naar rechts en naar boven, om daar rechtsboven bijvoorbeeld bij coördinaat (1000,1000) te eindigen. Rastercoördinaten zijn in een GIS onbruikbaar, ze moeten kunnen worden omgerekend naar geprojecteerde coördinaten. Wanneer we de grootte van één rastercel weten (bijvoorbeeld 25m25 m), en we weten de geprojecteerde coördinaat linksonder -bijvoorbeeld (150.000,350.000) - dan zijn hiermee alle geprojecteerde coördinaten van alle rasterpunten te bepalen. Zo is het punt rechtsboven (175.000,375.000). Uitleg voor de x-coördinaat: 150.000 + 25m x 1000 = 175.000.
 
Door deze details te kennen, zijn deze aparte bestanden / world-files zelf toe te voegen aan de rasterbestanden. (Voor details wordt verwezen naar het desbetreffende GIS-pakket dat gebruikt wordt.)
Regel 441:
Hier onder nog een kaart van Europa, op basis van een Lambert azimuthale equal area projectie. Er is voor deze projectie met gelijke oppervlakten gekozen, omdat het een ''politieke'' kaart is. De verschillende landen moeten immers vooral niet groter lijken dan andere landen van vergelijkbare grootte.
 
[[Afbeelding:Europe.svg|thumb|center|300px|Een kaart van Europa op basis van de Lambert projectie (Bron: Wikimedia Commons). Aan het gradennet is te zien dat deze projectie goed afgestemd is op het gebied dat in kaart is gebracht. Dat is te zien aan het feit dat de twee buitenste lengtegraden links en rechts op dezelfde breedte van de kaart aflopen; de centrale meridiaan (niet weergegeven) loopt dus recht van boven naar beneden. (Bij een Mercatorprojectiemercatorprojectie zouden deze lengte lijnen allemaal parallel van boven naar beneden lopen.)]]
 
Merk op dat het oosten van Europa er niet volledig op staat. Ook het noorden van Afrika en een deel van de Middellandse Zee staat er niet op. Dat is terecht. De cartograaf heeft hier bewust gekozen voor wat belangrijk is: Europa zelf. Bij weerkaartjes van Europa is het belangrijk wat vanuit zee komt, en ook wat de temperaturen in Turkije zijn; Europeanen gaan daar immers vaak op vakantie. Vandaar dat je in verschillende kaarten niet alleen verschillende projecties, maar ook verschillende gebiedsgroottes aantreft. Blijft gelden: zoom altijd zo maximaal mogelijk in. Bij een weerkaart van een continent betekent dat minder ver inzoomen dan bij een politieke kaart van datzelfde continent.
Informatie afkomstig van https://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.