23/10/2023
Andmete matemaatiline alus MapInfo tarkvaras
23.10.2023
1. Arusaamine kaardiprojektsioonist GIS-tarkvaras
Kaardiprojektsioon on Maa pinnalaotuse tasapinnale kujutamise viis. Koos geodeetilise süsteemiga nimetatakse seda „matemaatiliseks aluseks“. Matemaatiline alus määratletakse järgmiste parameetrite kaudu:
1. Kehtiv geodeetiline süsteem, kõnekeeles ka „daatum“;
2. Projektsiooni tüüp: matemaatiline teisendus Maa pinnalaotuse kujutamiseks tasapinnale;
3. Projektsiooni parameetrid: määratakse paralleeli(de), meridiaanide, õige mõõtkava joonte ja lõikejoonte kaudu;
4. Tasandilise ristkoordinaatide süsteemi lähtepunkt ja ida- ning põhjanihe, st arvud, mis liidetakse kõikidele süsteemi kehtivusala koordinaatidele, et saada alati positiivsed koordinaatarvude väärtused.
5. Skaleerimisfaktor, kui see antud projektsioonis on.
6. Ühikud, mida kasutatakse: meetrid, miilid, jalad jms.
Lisaks on meil arvutites kasutusel paar täiendavat parameetrit, mida erinevad tootjad eri viisil rakendavad tarkvara töö tarbeks ja mis ei ole ametlikult määratletud geodeetilise süsteemi ja kaardiprojektsiooni osad, kuigi defineeritakse selle juurde. Need on:
1. Andmete täpsus – täpsus millega salvestatakse (ja esitatakse) koordinaate;
2. Lahutusvõime – minimaalne ruumiline samm nn „tööväljas“. Sellest sammust väiksema erinevusega koordinaadid loetakse ühtelangevaks;
3. Osadel tarkvaradel on võimalik määratleda ka andmetele esituse mõõtkava – paberkaardi stiilis. Mille alusel tehakse andmetele visuaalne või päris generaliseerimine.
IT-põhise kaardiprojektsiooni tunnusena võiks kasutada mittesõnalisi nimetusi või projektsiooniparameetrite alusel tehtavat otsingut, vaid EPSG koode.
2. MapInfo kaardiprojektsiooni käsitlus
MapInfot iseloomustab paindlikkus ja definitsioonide hõlpsus, jäikade määratluste puudumine, avatud juurdepääs kasutajale uute projektsioonide defineerimiseks.
MapInfo üsna unikaalseks eripäraks on võimalus hoida eri ruumikuju tüüpidega (geomeetriliste primitiividega: punkt, joon, pind jne) esitatud andmeid ühes MapInfo tabelis. Sh. luua tabeleid, kus ruumikujud üldse puuduvad, kuid määrata neile projektsiooni.
MapInfo hoiab projektsiooniandmeid kahes kohas:
- Tarkvara jaoks defineeritud projektsioonide kirjeldused paiknevad paigaldamisel loodavas töökataloogis, kus need on failis:
o MAPINFOW.PRJ.
- TAB-failis, kus see on määratletud konkreetsele andmetabelile.
Kui sissetulnud andmetabelis esineb PRJ-failis defineerimata projektsioon, kuvatakse andmed ikkagi vastavalt projektsioonikirjelduses toodud parameetrile.
Eesti kehtivad projektsioonid PRJ-failis:
"--- Estonian Coordinate Systems ---"
"L-EST97 1 mm tapsus (EUREF89)\p3301", 2003, 115, 7, 24, 57.51755393056, 58, 59.33333333, 500000, 6375000, -503054.52549999999, 5371945.4740000004, 1503054.5260000001, 7378054.5259999996
"L-EST97 1 cm tapsus (EUREF89)\p3301", 2003, 115, 7, 24, 57.51755393056, 58, 59.33333333, 500000, 6375000, -9530545.2550000008, -3655545.2550000013, 10530545.260000002, 16405545.260000002
"L-EST97 (EUREF89)\p3301", 3, 115, 7, 24, 57.51755393056, 58, 59.33333333, 500000, 6375000
Kõik näidatud projektsioonid on EPSG 3301 projektsioonid ja vastavad Eesti geodeetilise süsteemi seaduses kehtestatule.
Kuidas seda lugeda:
1. Positsioon ütleb projektsiooni nime: Lamberti konformne kooniline projektsioon; selle projektsiooni tähiseks on „3“. Kui esimesel positsioonil olev parameeter on 3, käsitleb MapInfo seda alati „Lamberti koonilise konformse projektsioonina“. Neljakohaline koodi väärtus ütleb, et tegu on modifitseeritud matemaatilise alusega.
a. Kui kasutaja loob ise modifikatsioone, siis on mõistlik need ka vastava koodiga tähistada, et ka tarkvara aru saaks.
2. Teine positsioon määratleb geodeetilise süsteemi, selleks on „115“;
3. Positsioon ütleb, et mõõtühikud on meetrid („7“);
4. Positsioon Lamberthi koonilise konformse projektsiooni definitsioonis ütleb telgmeridiaani, milleks Eesti süsteemis on 24-s pikkuskraad;
5. Järgneb lähtelaiuskraadi väärtus kümnendmurruna „57.51755393056“, need kaks geograafilist koordinaati määravad süsteemi lähtepunkti ruumis;
6. Positsioon on 1. lõikeparalleel, „58“
7. Positsioon on teine lõikeparalleel: 59 kraadi ja 20 minutit kümnendmurruna;
8. Positsioon annab idanihke (500000 meetrit) ja;
9. Positsioon põhjanihke 6375000 meetrit.
10. Edasised positsioonid määratlevad lubatud koordinaatide suurima ja vähima väärtusega (alumine ja ülemine nurk) tööala suuruse. MapInfo defineerib lahutusühiku nende parameetrite alusel, milleks on kaasatulevas PRJ-failis kas vaikeväärtus, 1 millimeeter või 1 sentimeeter.
Ajaloolistel põhjustel tekkinud 1-sentimeetrist lahutust praegu enam ei kasutata. Põhjuseks oli Eesti Maa-ameti ettekirjutus kasutada koordinaatsüsteeme, mille lahutusühik vastaks toona Maa-ametis pruugitud ORACLE jt andmebaaside 1 cm lahutusele.
See on vajalik, et ei toimuks koordinaatarvude väärtuste muutust andmete sissetoomisel ja ekspordil.
Kõrglahutusega 1-millimeetrine tabel on ka praegu aktuaalne. Põhjuseks on vajadus tuua MapInfose ja viia välja CAD-vormingus andmeid. Vastavalt Eestis kehtivatele seadustele on CAD jooniste (geoalused, teostusjoonised, planeeringud, projektid jms) lahutus 1 millimeetrit. Seetõttu on vajalik sellise lahutuse kasutamine – vältimaks ruumiobjektide kuju moonutusi ja asukohanihkeid.
3. Projektsioonid erinevate andmevormingute kasutamisel
Erinevas vormingus andmete sissetoomisel või väljaviimisel suvalises GIS-tarkvaras tuleb järgida reeglit: sissetoomisel me määratleme LEST’97 (või mõne muu) projektisooni selles tarkvaras, mida soovime kasutada. Väljaviimisel aga määrame tolle andmevormingu projektsiooni. Põhjuseks on see, et arendajad on kõikjal määratlenud projektsioonid veidi erinevalt. See on ka arusaadav, kuna nad vastutavad oma toodete eest, mitte konkurentide omade eest.
Mida teha?
1. MapInfos on nii andmete sissetoomisel, milleks on 3 võimalust:
a. Open Table käsuga, sh ESRI SHP jt vormingutele, samuti OGR andmetele – siin tuleb määrata sissetoodud andmete projektsiooniks LEST’97, EPSG 3301;
b. Open Universal Data käsuga, kus tuleb järgida sama. Kui originaalil nagu näiteks CAD või mõned muud vormingud puudub otsene definitsioon, siis saab selle metaandmete (teadmise põhjal) omistada;
c. Universal Translatoriga, kus kehtib sama reegel.
MapInfo kasutab andmete teisendamisel FME mootorit (nagu ka teised GIS-tarkvarad). See on hinna sees ja töötab oma osas ilma piiranguteta.
MapInfos saab projektsioone sisestada käsurealt.
a. Üleviimised ESRI SHPde jt andmevormingute vahel
Kui andmete avamisel ükskõik millisel kolmel meetodil määrata korrektselt projektsioonid, siis probleeme ei esine. Sama peaks järgima MapInfo andmete avamisel teistes GIS tarkvarades.
Kui on korrektselt määratud sisendi ja väljundi projektsioonid, siis koordinaatarvude teisendamist ei toimu, need võetakse üle 1:1 ja ruumikujude nihked ja moonutused on välditud.
Arendajate jaoks on olemas võimalus kasutada „Mapinfo runtime“ – Mapinfo mootorit ilma graafilise liideseta, selle letihind on 1000 € suurusjärgus ja kannab kogu võimekust. Olemasolevad kliendid saavad küsida erihinda.
Pidevate teisenduste korral soovitan FME tarkvara.
Tarkvarade hindade küsimiseks pöörduge alltoodud telefonil või aadressil.
b. Soovitused arendajatele
Vabavaraliste või omaloominguliste konverterite kasutamisel (näiteks PROJ jms), palun, ärge kirjutage siis kui on teada alg- ja lõppvormingu projektsioonid, teisendajasse sisse projektsiooniteisendust.
See ei ole „igaks juhuks“ ja „kõik teevad nii“, vaid ebaprofessionaalsus ja viga. Kui alg- ja lõppvormingu andmed on ühes ja samas projektsioonis, siis projektsiooniteisendust ei kasutata. Ei Eestis ja Eesti süsteemide puhul ega ka mitte kusagil mujal.
Teiseks, on seadusega kehtestatud Eesti riiklik süsteem, kasutage seda, ärge looge „lihtsalt niisama“ juurde täiendavaid.
Argument „aga see tarkvara „ise“ teeb nii“ näitab võhiklikkust. ESRI ja teised SHP kasutajad töötavad muretult LEST’9 andmeid kandvate SHP-dega, kui neile kirjutada eeldefineeritud LEST’97 PRJ-fail külge.
Täpselt sama kehtib vastupidi. Teadaolevalt algselt LEST’97 süsteemis andmete puhul tuleb formaaditeisendusel MapInfo tabeliks kirjutada külge sobilik projektsioon.
Selleks tuleb koodi lisada vastav rida.
Konsultatsioonide või tehnilise abi saamiseks palume pöörduda. Seda materjali võib vabalt levitada, säilitades viite autorile.
Lugupidamisega
Mati Tee
Ruumab OÜ juhatuse liige
telefon: 373 55 686 312
e-post: [email protected]
