Sistema de Coordenadas de Referencia

Um Sistema de Coordenadas é um conjunto de regras matemáticas para especificar como as coordenadas devem ser atribuídas aos pontos.

O sistema de coordenadas não tem relação com a Terra. Um Sistema de Referência de Coordenadas (CRS) é um sistema de coordenadas relacionado à Terra por meio de um Datum. Um Datum Geodésico é um modelo da Terra que especifica uma superfície de referência (Elipsoide ou Esferóide).

Um sistema de referência de coordenadas projetadas é o resultado da aplicação de uma projeção de mapa a um sistema de referência de coordenadas geográficas. Uma projeção de mapa é um tipo de conversão de coordenadas. Este usa um método identificado com fórmulas específicas e um conjunto de parâmetros específicos para esse método de conversão de coordenadas.

As coordenadas podem ser alteradas de um CRS para outro por meio da operação de coordenadas. Dois tipos de operação de coordenadas podem ser distinguidos:

  • conversão de coordenadas, onde nenhuma mudança de datum está envolvida e os parâmetros estão escolhidos, e assim livres de erros.
  • transformação de coordenadas, em que o CRS de destino é baseado em um dado diferente do CRS de origem. Os parâmetros de transformação são determinados empiricamente e, portanto, sujeitos a erros de medição. (Geodésico, Sete parâmetros, Molodenksy...)

Os conjuntos de dados geográficos estão definidos no arquivo geodatabase.xml que fica situado em <User folder>\AppData\Roaming\Bricsys\BricsCAD\<RELEASE>\en_US\Support para Windows. O conteúdo deste arquivo é composto pelas 5 seções:

  1. SistemasDeCoordenadasDeReferência (CoordinateReferenceSystems)
  2. Datums (Datums)
  3. Elipsóides (Ellipsoids)
  4. Transformações (Transformations)
  5. ProjectionCode e Métodos (ProjectionCode, Methods)

SistemasDeCoordenadasDeReferência (CoordinateReferenceSystems)

Esta seção é o nó XML principal em que todos os Sistemas de Referência de Coordenadas são definidos. Ele tem muitos sub-nós chamados CRS, cada nó XML deve definir um sistema de referência de coordenadas projetadas exclusivo, e os parâmetros projetados necessários.

Os tipos de projeção CRS suportados são descritos nas seções ProjectionCodes (Códigos de Projeção) e Methods (Métodos).

Atributos do nó CRS:

Siga a Tabela 1 da Nota de Orientação Geomática OGP nº 7, parte 2

Nome do atributo Descrição Unidades
epsg Id exclusiva banco de dados EPSG. Inteiro
nome Human-readable name of CRS, Example: "WGS 84 -- WGS84 - World Geodetic System 1984, used in GPS". String
CodeSpace Proprietário do CRS. É uma opção. String
x, y Orientação da direção projetada. Valores possíveis:
  • "Westing"
  • "Easting"
  • "Southing"
  • "Northing"
As direções DEVEM ser definidas.
String
xAxis, yAxis Orientação da direção geográfica. Valores possíveis:
  • "Latitude"
  • "Longitude"
String
Greenwich Relação do Meridiano de Greenwich. Graus
proj
Método de projeção do CRS. Valores possíveis:
  • "LL", "LatLon", "LonLat" é uma Latitude-Longitude Geodésica.
  • "MercA", "Mercator_1SP" é um Mercator (variante A).
  • "MercB", "Mercator_2SP" é um Mercator (variante B).
  • "MercC" é Mercator (variante C).
  • "MercSp" é um Mercator (Spherical).
  • "MercPv" é um Pseudo Mercator de Visualização Popular.
  • "TMerc" é um Mercador Transverso.
  • "TMercSO" é um Mercator Transverso Orientado para o Sul.
  • "LCC_1SP" é um Lambert Conic Conformal 1SP.
  • "LCC_2SP" é uma Lambert Conic Conformal 2SP."
  • "LCC_2SP_BE" é uma Lambert Conic Conformal 2SP Belgium.
String
AngleSG Angulo de Retificada para Skew Grid. Graus
Azimute Azimute da linha inicial. String
FE Easting na origem falsa, Falso easting. Valor Ponto-Flutuante, em unids CRS
EC Easting ao centro de projeção. Valor Ponto-Flutuante, em unids CRS
FN Northing na origem falsa, Falso northing. Valor Ponto-Flutuante, em unids CRS
FC Northing ao centro de projeção. Valor Ponto-Flutuante, em unids CRS
LonI A longitude do limite ocidental da primeira zona de uma sistema de grade zoneado Transversa Mercator. Graus
Lat Latitude de origem natural, Latitude de paralelo padrão. Depende do Método de projeção. Graus
Lat1 Latitude do segundo paralelo padrão. Graus
Lat2 Latitude do segundo paralelo padrão. Graus
LatF Latitude de falsa origem. Graus
LatC Latitude do Centro de projeção. Graus
Lon Longitude de origem natural, Longitude de origem. Graus
LonF Longitude de falsa origem. Graus
LonC Longitude do Centro de projeção. Graus
SF Fator de escala na origem natural. Valor de ponto-flutuante, unidade
SFIL Fator de escala na linha inicial. Valor de ponto-flutuante, unidade
SFPSP Fator de escala no pseudo padrão paralelo. Valor de ponto-flutuante, unidade
W Largura de zona em longitude. Graus
zone Sistema de Grade Zoneada. Graus
unidades As unidades de conversão resultam de coordenadas geográficas para projetadas. Exemplo: "Meter", unidade "Grau" significa que não há conversão, Sistema de Coordenadas Geográficas. String
Exemplo: atributos comuns para todas as projeções de mapas baseadas em EPSG:31468.
<CRS epsg="31468" codeSpace="OGP" name="DHDN / 3-degree Gauss-Kruger zone 4" y="Easting" x="Northing" Greenwich="0" proj="TMerc" Lon="12" Lat="0" SF="1" FE="4500000" FN="0" zone="4" units="Meter">

Para cada nó CRS, deve haver pelo menos um sub-nó Datum que se refere via epsg ou atributos de alias para o sub-nó Datum na seção Datums. O sub-nó Datum DEVE ter o atributo id de um nome CRS exclusivo. Pelo menos um dos códigos epsg e o alias do Datum devem ser válidos.

Nome do atributo Descrição Unidades
epsg Id exclusiva banco de dados EPSG. Exemplo: "4326". Inteiro
alias Nome exclusivo do Datum. Exemplo: "WGS 84". String
id Nome CRS exclusivo: combinação de Método projetado e Datum. Exemplo: "WORLD-MERCATOR". Ele está relacionado a nomes CS-MAP, AutoCAD. String
pjcode

Indique o código para os tipos de método de projeção do sistema de referência de coordenadas. Correspondia aos códigos de projeção do AutoCAD.

Por exemplo, 3 - Transverse Mercator, 44 - UTM, 45 - Transverse Mercator of Snyder formulação e etc.

Inteiro
Exemplo : existem definições de CRS exclusivas de acordo com Datums dentro do nó CRS:
<Datum epsg="6314" alias="DHDN/3" id="DHDN/3.Gauss3d-4" pjcode="3" />
<Datum epsg="6314" alias="DHDN/2" id="DHDN/2.Gauss3d-4" pjcode="3" />
<Datum epsg="6314" alias="DHDN" id="DHDN.Gauss3d-4" pjcode="3" />

Datums (Datums)

Esta seção é um nó principal onde todos os Datums estão armazenados. Datum é uma combinação do modelo da Terra (Elipsoide ou Esferóide) e o método de transformação para o modelo WGS84. Um nó Datum especifica parâmetros comuns e contém pelo menos um sub-nó interno Datum exatamente um sub-nó Elipsoide. Cada sub-nó interno Datum deve definir um nome exclusivo dentro do atributo id e pode especificar parâmetros de transformação para o modelo WGS84 via sub-nó Transformação que se refere via atributos epsg ou alias para um sub-nó Transformação na seção Transformações.

Nome do atributo Descrição Unidades
alias ID exclusivo. Exemplo: "DHDN/3". Está relacionado aos nomes CS-MAP, AutoCAD. String
epsg Id exclusiva banco de dados EPSG. Exemplo: "6314". Inteiro
nome Nome legível por humanos do Datum. Example: "Deutsches Hauptdreiecksnetz". String
CodeSpace Proprietário do CRS. É opcional. String
Exemplo:
<Datums>
<Datum epsg="6314" codeSpace="OGP" name="Deutsches Hauptdreiecksnetz ">
<Datum id="DHDN/3">
<Transformation epsg="1777" alias="DHDN/3_to_WGS84" />
</Datum>
<Datum id="DHDN/2" name="Deprecated - Replaced by DHDN/3">
<Transformation epsg="1777" alias="DHDN/2_to_WGS84" />
</Datum>
<Datum id="DHDN" name="Deprecated - Replaced by DHDN/2">
<Transformation epsg="1673" alias="DHDN_to_WGS84" />
</Datum>
<Ellipsoid epsg="7004" alias="BESSEL" />
</Datum>
…
</Datums>

Elipsóides (Ellipsoids)

A seção Elipsoides é a seção principal onde os modelos da Terra estão definidos. Cada nó Elipsoide deve definir uma identificação por um nome exclusivo (alias) e um eixo semi-principal (a) e um dos seguintes atributos, pelo menos: planificador (f) (flattering), eixo semi-menor (b) ou excentricidade (e).

Nome do atributo Descrição Unidades
alias ID exclusivo. Exemplo: "WGS84". Ele está relacionado a nomes CS-MAP, AutoCAD. String
epsg Id exclusiva banco de dados EPSG. Exemplo: "7030". Inteiro
nome Nome de dados legível por humanos, exemplo: "WGS 84". String
CodeSpace Proprietário do CRS. É opcional. String
uma Comprimento do semi-eixo maior do elipsóide, com o raio do Equador Valor de Ponto de Flutuação, fortemente em Meter
b Comprimento do semi-eixo menor do elipsóide, a distância ao longo do eixo elipsóide entre equador e pólo Valor de Ponto de Flutuação, fortemente em Meter
f Flattening Valor de ponto-flutuante, unidade
e Excentricidade Valor de ponto-flutuante, unidade
Exemplo:
<Ellipsoid epsg="7008" alias="CLRK66" name="Clarke 1866, Benoit Ratio" a="6378206.4000000004" b="6356583.7999999998" f="294.9786982139" e="0.0822718542" />

Transformações (Transformations)

Esta seção é um nó principal em que todos os métodos de transformação estão definidos. Os métodos de Transformação suportados estão descritos nas seções ProjectionCodes e Methods.

Nome do atributo Descrição Unidades
alias ID exclusivo. Exemplo: "DHDN_to_WGS84". Ele está relacionado a nomes CS-MAP, AutoCAD. String
epsg Id exclusiva banco de dados EPSG. Exemplo: "1673". Inteiro
CodeSpace Proprietário da Transformation. É opcional. String
fonte Datum de Origem. String
target Datum Destino. String
use Método de transformação. Transformações suportadas usando métodos geocêntricos:
  • Translações geocêntricas
  • Transformação de parâmetros de quatro/seis/sete
  • Transformação de Similaridade
  • Transformação do Vetor de posição
  • Rotação de Quadro de coordenadas
String
método Métodos de construção da matriz de rotação, se aplicável, "PVT" é Transformação do Vetor de Posição, "CFR" é Rotação do Quadro de Coordenadas. String
tX Translação do eixo-X. Metro
tY Translação no eixo-Y. Metro
tZ Translação no eixo-Z. Metro
rX Rotação no eixo-X. Graus
rY Rotação do eixo-Y. Graus
rZ Rotação do eixo-Z. Graus
dS Diferença de escala. Unidade
xp Coordenada 1 do ponto de avaliação. Metro
yp Coordenada 2 do ponto de avaliação. Metro
zp Coordenada 3 do ponto de avaliação. Metro
dtX Taxa de variação da translação no eixo-X. Unidade
dtY Taxa de variação da translação no eixo-Y. Unidade
dtZ Taxa de variação da translação no eixo-Z. Unidade
drX Taxa de variação da rotação do eixo-X. Unidade
drY Taxa de variação da rotação do eixo-Y. Unidade
drZ Taxa de variação da rotação do eixo-Z. Unidade
ddS Taxa de variação da diferença de escala. Unidade
t0 A época de referência para parâmetros dependentes de tempo. Valor em ponto-flutuante
fallback Alias de transformação de datum destino para um datum WGS84. String
Exemplo:
<Transformation epsg="1679" alias="Pulkovo42/2_to_WGS84" src="Pulkovo42/2" trd="WGS84" use="Param7" method="CFR" tx="-40.595" ty="-18.55" tz="-69.339" ds="-4.299" rx="-2.508" ry="-1.832" rz="2.611" accuracy="9" />

ProjectionCode e Métodos (ProjectionCode, Methods)

Essas seções descrevem os ProjectionCodes (Códigos de Projeção) e Methods (Métodos) que estão mapeados para as definições do AutoCAD de tipos de projeções e de transformações. Estes são usados para armazenar as definições em um arquivo XML de definição de sistema de referência de coordenadas dentro do objeto AcDbGeoData que representa uma localização geográfica.