Ekspertgruppen for afklaring af tekniske problemstillinger ved at etablere og implementere en ny kortprojektion.

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Ekspertgruppen for afklaring af tekniske problemstillinger ved at etablere og implementere en ny kortprojektion."

Max Knudsen
8 år siden
Visninger:

1 Ekspertgruppen for afklaring af tekniske problemstillinger ved at etablere og implementere en ny kortprojektion. Erik Wirring, LE34 Peter Cederholm, AAU Henrik Vad Jensen, Vejdirektoratet Per Knudsen, DTU Space Karsten Engsager, DTU Space Simon L. Kokkendorff, KMS Lola Bahl, KMS (Formand) Uffe Sørensen, LIFA (observatør) Afrapportering af gruppens arbejde og anbefalinger Ekspertgruppen har afholdt tre møder i løbet af november og december Formål Formålet med ekspertgruppens arbejde har været at undersøge muligheder for kortprojektioner, der opfylder opmålings, bygge- og anlægsbranchens behov for en projektion med en afstandskorrektion, der til de fleste praktiske formål er negligerbar. Slutmålet har været at definere et nyt system af kortprojektioner, der opfylder behovet, samt at klarlægge eventuelle tekniske problemstillinger herved. I gruppens kommissorium beskrives følgende krav: Kortprojektionen, som ekspertgruppen anbefaler, skal leve op til følgende krav: - Koordinaterne skal adskille sig væsentligt fra UTM - Zonerne skal være identificerbare ud fra koordinater (False Northing/Easting) - Da antallet af zoner skal være så få som mulig for at minimere overlapsproblemer, og da afstandskorrektionen samtidig skal være væsentlig mindre end 50 ppm, skal gruppen udarbejde forslag til zoneinddelinger ved maksimum afstandskorrektion på hhv. 10 og 20 ppm - Gruppen skal overveje mulighederne for at zoneinddelingen følger naturlige afgrænsninger, fx Jylland, Fyn, Sjælland og Bornholm. Den primære problemstilling i forbindelse med gruppens opgave har været afvejningen mellem at minimere afstandskorrektionen og antallet af zoner i den nye kortprojektion. Jo flere, og dermed mindre, zoner der anvendes, des mindre afstandskorrektion kan man opnå. Med antallet af projektionszoner vokser overlaps- og datahåndteringsproblemerne. Det bliver mere besværligt, at holde rede på hvilken zone en aktuel måling skal relateres til, samt for eksempel at udveksle data for langstrakte projekter, som går på tværs af flere zoner. Det har været gruppens holdning, at den nye projektion bør kunne udgøre et fælles grundlag for alle interessenter indenfor opmålings, bygge- og anlægsbranchen, herunder også dem som varetager projekter med stor geografisk udstrækning, såsom lednings- og strækningsejere. Derfor har minimeringen af zoneantallet været tungtvejende i gruppens analysearbejde.

Kokkendorff, KMS Lola Bahl, KMS (Formand) Uffe Sørensen, LIFA (observatør) Afrapportering af gruppens arbejde og anbefalinger Ekspertgruppen har afholdt tre møder i løbet af november og december 2008.

2 Overvejelser Gruppen har haft til opgave at undersøge hvilken projektion, baseret på ETRS89 datum, der er bedst egnet til at imødekomme problemstillingen. Der er blevet lagt vægt på, at den projektionstype, som vælges, bør være en velkendt projektion, der kan håndteres af GIS/CAD-programmer og terrestiske instrumenter. Gruppen har desuden lagt sig fast på kun at betragte konforme projektioner, således at det i praksis kun er afstands- og ikke retningskorrektion, der skal tages hensyn til. Transversal Mercator projektionen (TM) springer umiddelbart i øjnene, som en oplagt kandidat. Det er den måske mest udbredte og velkendte projektion og yderligere giver den lange nordsydgående zoner, som passer udmærket til den danske geografi. Gruppen har undersøgt alternative konforme projektioner, såsom Lamberts koniske projektion og stereografisk projektion, se bilag 1. Konklusionen af denne analyse er, at disse ikke tilbyder fordele i kraft af færre zoner eller mere geografisk optimalt placerede zonegrænser, ved samme afstandskorrektion, i forhold til TM-projektionen. På denne baggrund har gruppen valgt at basere det nye system på TM-projektioner. Analysearbejdet har derefter bestået i at finde frem til et passende kompromis mellem zoneantal og afstandskorrektion, optimere placeringen af de enkelte zoner, samt at vælge passende koordinater, som imødekommer kravene i gruppens kommissorium. Til dette arbejde har gruppen haft et analyseprogram udviklet af Henrik Vad til rådighed. Gruppen har skullet udarbejde forslag til zoneinddelinger, der giver maksimal afstandskorrektion henholdsvis 10 ppm og 20 ppm. Erik Wirring havde, allerede inden gruppen blev nedsat, udarbejdet et forslag, der imødekommer det første krav. Figur 1: Forslag med 5 zoner udarbejdet af Erik Wirring. Bornholm dækkes af yderligere én zone. Efter længere overvejelser er gruppen imidlertid nået frem til, at det er essentielt for anvendeligheden af projektionssystemet på tværs af bygge- og anlægsbranchen, at systemet har færre zoner, og gruppen har derfor valgt at fokusere på et system med maksimal afstandskorrektion 20 ppm. Et yderligere argument herfor er, at det efter gruppens overbevisning er en, til de fleste praktiske formål, tilstrækkelig lille afstandskorrektion. En afstandskorrektion af denne størrelsesorden vil være sammenlignelig med de fejlbidrag, der ellers fremkommer i forbindelse med praktisk opmåling, se bilag 2 udarbejdet af Erik Wirring. I situationer hvor yderligere præcision er påkrævet, kan man som nu, også fremover definere lokale systemer tilpasset formålet.

Gruppen har desuden lagt sig fast på kun at betragte konforme projektioner, således at det i praksis kun er afstands- og ikke retningskorrektion, der skal tages hensyn til.

3 Gruppen har også forholdt sig til kravene til kortprojektioner i INSPIRE-direktivet. Efter læsning heraf er det gruppens indtryk, at det primære krav til kortprojektioner er, at disse opfylder ISO standarden, som ikke stiller krav til selve projektionstypen, men snarere til beskrivelsen af systemet (metadata). Gruppens anbefaling: DKTM Gruppens anbefaling til en løsning af opgaven er et system bestående af fire zoner, hvori der anvendes TM-projektion. Dette giver en dækning af landet med en maksimal afstandskorrektion på 20 ppm, dvs. maksimalt 2 cm. pr. kilometer. Gruppen har valgt at navngive systemet DKTM, hvor DK selvfølgelig refererer til Danmark og TM til projektionstypen. Dette er i overensstemmelse med navngivningen i den norske pendant hertil, som bærer navnet NTM og i øvrigt i overensstemmelse med iso-standarden for landekoder (ISO ). De enkelte zoner navngives fra vest mod øst med et zonenummer efter systemnavnet, altså DKTM1-DKTM4. Figur 2: De fire zoner i DKTM. Tabellen nedenfor opsummerer data for de enkelte zoner: Zone Centralmeridian Skala på False Easting False Northing centralmeridian DKTM m m DKTM m m DKTM m m DKTM m m I forbindelse med valg af koordinater i de enkelte zoner har gruppen forsøgt at tilfredsstille kravet om, at disse skal identificere den enkelte zone i forhold til de andre og i øvrigt giver koordinater, som ikke kan forveksles med andre af de i Danmark anvendte systemer, herunder UTM. Gruppen har valgt en skala på 1 på centralmeridianen i zone DKTM4 for at opnå det mest optimale for Bornholmszonen, mens det har været mere optimalt at vælge skalaen til , svarende til en afstandskorrektion på -20 ppm, på centralmeridianen i de andre zoner. Afstandskorrektion og easting-koordinat som funktion af geografisk længde er illustreret nedenfor.

beskrivelsen af systemet (metadata). Gruppens anbefaling: DKTM Gruppens anbefaling til en løsning af opgaven er et system bestående af fire zoner, hvori der anvendes TM-projektion.

4 Det bemærkes, at den enkelte zone kan identificeres på easting-koordinaten. Med valget af false northing vil northing-koordinaten indenfor Danmark altid have 7 cifre før kommaet og kan således

5 ikke forveksles med easting-koordinaten, som vil have 6 cifre før kommaet. Gruppen anbefaler desuden at koordinaterne angives som (E,N) altså (x,y), som det er praksis indenfor naturvidenskab, herunder i stigende grad også indenfor geovidenskab. Omløbsretning bør være med uret, mens azimuth regnes fra nord med uret. Ekspertgruppen er bevidst om, at det danske udvekslingsformat DSFL stadig angiver vinkler fra vest, men dette betragtes som en accepteret undtagelse. Implementering og Metadata Ifølge Karsten Engsager vil det ikke volde problemer at implementere DKTM i KMStrans. Der vil blive oprettet labels heri for hver enkelt zone, som i hvert fald vil give brugeren et første niveau af metadata til at identificere/beskrive data. En testversion af DKTM er allerede implementeret i KMStrans. Yderligere anbefaler gruppen, at systemet optages i EPSG-registret, hvilket vil kræve en yderligere fastlæggelse af systemets metadata, som bør være i overensstemmelse med kravene i INSPIRE direktivet. Tidshorisont Gruppen forventer at DKTM vil kunne få en lang levetid, mere end 20 år, eller i hvert fald ligeså lang levetid som ETRS89. Det forudses ikke, at nye opmålingsteknikker eller anvendelser indenfor den tilsigtede sektor vil stille yderligere krav til afstandskorrektionen. I anvendelser, der kræver ekstra nøjagtighed kan man definere lokale systemer eller tage hensyn til afstandskorrektionen i beregningerne. Hvis dette nye system realiseres med bred opbakning i 2009, vurderer gruppen at System34 kan udfases efter et halvt års overlap, dvs. i 2010.

Omløbsretning bør være med uret, mens azimuth regnes fra nord med uret.

Relaterede dokumenter

Nyt om projektioner. Kortforsyningsseminar, d. 25/3-2010. Simon Lyngby Kokkendorff Referencenetområdet, KMS

Nyt om projektioner. Kortforsyningsseminar, d. 25/3-2010. Simon Lyngby Kokkendorff Referencenetområdet, KMS Nyt om projektioner Kortforsyningsseminar, d. 25/3-2010 Simon Lyngby Kokkendorff Referencenetområdet, KMS Indhold Lidt om kortprojektioner generelt DKTM: Hvorfor, hvordan... Web Mercator hvad er det? Kortprojektioner