Geo-visualisatie/Vervolg Cartografie: verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
k Leer meer.png toegevoegd bij de samenvattinge/conclusies |
verbeteringen M. Nijeholt |
||
Regel 19:
{{Geo-visualisatie}}
==Coördinatensystemen en kaartprojecties==
Locaties van de objecten in geo-informatie worden opgeslagen in coördinaten. Dit zagen we in hiervoor in [[Geo-visualisatie/Inleiding GIS| de 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
[[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 29:
[[Afbeelding:Geografische coördinaten.PNG|thumb|right|350px|Geografische coördinaten; definities van breedte- en lengtegraden. Slechts één kwart van het noordelijke halfrond, oftewel een achtste van de wereldbol is weergegeven.]]
[[Afbeelding:Bol 001.png|thumb|right|350px|Vergelijk de aarde met een ei; wordt
[[Afbeelding:De geoïde.PNG|thumb|right|350px|Voorstelling van de geoïde ten opzichte van (een doorsnede van) een bolvorm, een ellipsoïde en het werkelijke aardoppervlak met gebergten. De inzet toont een uitvergroting van een deel van de geoïde, maar nu mét
[[Afbeelding:Geoïde.PNG|thumb|right|350px|Afwijkingen van de geoïde (zeg: 'het zeeniveau of het werkelijke aardoppervlakte zonder bergen') in meters ten opzichte van de best
[[Afbeelding:Projectieprincipe.PNG|thumb|right|350px|Het principe van een kaartprojectie. In dit geval worden de coördinaten van de aarde geprojecteerd op een cilinder. Uitgerold levert deze methode coördinaten op een plat vlak (rechts). Een detail: in dit geval is er voor gekozen om de donkere/rode gebieden (de polen) niet op de kaart af te beelden. De afwijkingen op de polen zijn bij deze cilindrische projectiesoort immers groot.]]
[[Afbeelding:Projectiesoorten.PNG|thumb|right|350px|Behalve de cilinder kan als projectievlak ook een kegel of een plat vlak gebruikt worden.]]
Regel 37:
Er kunnen drie coördinatensystemen genoemd worden:
:* een '''lokaal coördinatensysteem'''. Deze zijn vaak te zien bij CAD-data bij ontwerpschetsen, lokale, grootschalige tekeningen van kleinere, stedelijke, projectplannen.
:* een '''geografisch coördinatensysteem'''. Dit zijn coördinaten gedefinieerd in graden, minuten en seconden. In spreektaal 'graden noorderbreedte' en 'graden oosterlengte' (tenminste, ten noorden van de evenaar en ten oosten van nul-meridiaan). Greenwich geldt meestal als nul-meridiaan, maar de Fransen gebruiken daar natuurlijk Parijs voor. Elk geografisch coördinatenstelsel heeft een standaard voor bepaling van de spheroïde. Zeg maar, op welke manier de bolling van de aarde is gedefinieerd.
:* een '''geprojecteerd coördinatensysteem'''. Dit zijn coördinaten gedefinieerd in meters of 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:
Regel 49:
</div>
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Note.svg|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
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 kaarlezer wijzigen (van een recht van boven naar een 'scheervlucht' positie) 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)===
Een geografisch coördinatensysteem gebruikt het driedimensionale oppervlak van de aarde om locaties aan te duiden. De coördinaten worden aangegeven door het aantal breedtegraden ten opzichte van de evenaar en het aantal lengtegraden ten opzichte van de
Twee voorbeelden van '''geografische coördinaten''':
Regel 75:
</div>
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Note.svg|20px]] '''TIP2:''' Onder andere middels een GPS-apparaat kunnen deze geografische coördinaten worden ingewonnen. Gebruik je een GPS 'buiten in het veld' dan krijg je 3D-coördinaten (ook de hoogte!) in het coördinatensysteem van de GPS-satellieten, ook wel WGS84 genoemd. Meestal is de nauwkeurigheid zo'n 6 tot 10 meter. Door weersomstandigheden en omgevingssituaties kunnen hier nog eens extra afwijkingen in optreden. Met zogenaamde basisstations is de nauwkeurigheid wel verder op te voeren tot zo'n 0,10 tot 0,50 meter. Meestal zijn de geografische coördinaten direct al omgezet naar RD-stelsel (zie [[Geo-visualisatie/Vervolg_Cartografie#Geprojecteerde_co.C3.B6rdinatensystemen_en_het_RD-stelsel|later deze module]]). Dat is gunstig voor de toepassing ervan in GIS. Zijn
</div>
===Kaartprojecties (facultatief)===
Voordat geprojecteerde coördinatensystemen besproken worden, moet eerst iets over kaartprojecties uitgelegd worden. Om het gebogen aardoppervlak af te beelden in een platte weergave, moeten we namelijk een zogeheten kaartprojectie gebruiken.
De aarde is bolvormig. Dat is lastig bij het karteren. We willen een kaart niet op een globe, maar op een plat scherm of een plat stuk papier weergeven. Als we de aarde opvatten als een ei (zie figuur) wordt onmiddellijk duidelijk dat er bij dit 'plat slaan' van de werkelijkheid, vervormingen moeten ontstaan.
Een '''kaartprojectie''' converteert geografische coördinaten van een bol naar coördinaten
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''' (
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
Maar wat zijn nu kaartprojecties? Stel je
Afhankelijk van
Regel 117:
===Eigenschappen van kaartprojecties (facultatief)===
De keuze voor een bepaalde
Kaartprojecties kunnen onder andere beoordeeld worden op eigenschappen als:
Regel 126:
* behoud van kortste weg (de kortste (rechte) lijn op de kaart is ook de kortste weg over de aardbol, bijvoorbeeld een gnomonische projectie)
De eigenschap die een projectie het beste behoudt of soms zelfs voor 100% waar maakt, wordt gelukkig meestal in de naam van die projectie verwerkt. Daarnaast wordt ook vaak de naam van de bedenker van die projectie gebruikt in die naam.
Regel 146:
| Zeevaart / ontdekkingsreizen
| [[Afbeelding:Mercator_projectie.PNG|thumb|center|135px|Mercatorprojectie]]
| De Mercatorprojectie 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)
| Landen met dezelfde grootte in werkelijkheid, worden op de kaart ook even groot weergegeven
| Voor thematische kaarten. Echter, er zijn projectiesoorten die 'vrijwel oppervlaktegetrouw' zijn
| [[Afbeelding:Sinusoïdale_projectie.PNG|thumb|center|135px|Sinusoïdale projectie]] en verder: orthografische cilinderprojectie (ook wel: oppervlaktegetrouwe cilinderprojectie van Lambert)
| Alles is vervormd, behalve bij de evenaar. Oftewel, deze projecties zijn niet 'hoekgetrouw'. Het (wereld)beeld kan vervreemdend overkomen
Regel 171:
[[Afbeelding:Mercator_robinson_sinusoïdaal.PNG|center|thumb|800px|De Robinson projectie 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
<div style="background:#FFDAB9;">
Regel 178:
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Note.svg|20px]] '''TIP:''' In het hoofdstuk
</div>
===Veel gebruikte projectiesoorten===
Hieronder een (deels
{| class="prettytable"
Regel 204:
| Stereografische projectie
| '''Poolgebied'''
| Is beter dan een Orthografische Azumithale projectie. Een azumithale projectie toont de aardbol vanaf een oneindig verre plek in de ruimte
|-
| Equidistante, azimuthale projectie
Regel 219:
|-
| Projectie van Robinson
| Weergave van de '''wereld''', zowel
| Voormalige eerste keuze van de National Geographic Society. Voordelen: zie Projectie van Winkel. Nadelen: komt rekenkundig gezien lastig tot stand.
|}
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Note.svg|20px]] '''TIP:''' Gebruik de projecties die geschikt zijn voor de héle wereld, niet voor delen (continenten) ervan. Algemener geldt: een projectie die goed is voor een groot gebied, is dat niet voor een kleiner deel ervan, zeker niet wanneer dat deel aan de rand ligt van het grote gebied. Zo kent elke staat uit de VS zijn eigen 'perfecte' projectiestelsel, waarbij de verstoringen in oppervlak, vormen en richtingen minimaal zijn. Maak gebruik van voorgedefinieerde stelsels wanneer jouw GIS daar over beschikt. Andersom geldt hetzelfde. Zo is het RD-stelsel [[Geo-visualisatie/Vervolg_Cartografie#Geprojecteerde_co.C3.B6rdinatensystemen_en_het_RD-stelsel|zie pargraaf hierna]]niet geschikt voor Europa of de hele wereld.
</div>
<div style="background:#FFEFD5;">
[[Afbeelding:Note.svg|20px]] '''TIP''': Maak je zelf een nieuw bestand, definieer dit altijd in een projectie(stelsel). Op deze wijze kan het bestand
</div>
|