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ePaper created 2015-04-16, 14:33:44 | version 1.37.0
TIPPS UND TRICKS Für Anwender Grundkarten in ArcGIS Desktop oder ArcGIS Online Dienste bieten dem Anwender seit einiger Zeit eine Vielzahl von Möglichkeiten, eigene Analyseergebnisse schnell und komfortabel mit Hintergrundinforma- tionen zu ergänzen. Bei Entfernungs- oder Flächenanalysen auf der Basis von Linien- oder Polygonfeatures ist jedoch äußerste Vorsicht geboten, wenn die Ergebnisse im gleichen Koordinatensystem wie die Grund- karte – „WGS 1984 Web Mercator (auxiliary sphere)”, auch bekannt als EPSG:3857 – ausgegeben werden. Die Resultate fallen deutlich größer aus als in der Realität und sind zudem abhängig von der Lage der ge- messenen oder berechneten Objekte. Puffert man beispielsweise je einen Punkt in Bayern und Schleswig-Holstein quadratisch mit jeweils 50 Metern, so sollte die Pufferfläche exakt einen Hektar betragen. Bei Ver- wendung von Web Mercator wird dies auch so angegeben, eine Trans- formation in ein für derartige Analysen geeignetes Koordinatensystem wie ETRS 1989 UTM Zone 32N zeigt allerdings erhebliche Unterschiede (Flächenangaben in Quadratmeter): Bundesland FL_Web_Mercator FL_ETRS89 Bayern 10.000 4.511,1 Schleswig-Holstein 10.000 3.339,4 Wie sind diese Unterschiede nun zu erklären? Zunächst einmal ist mit jeder Kartenprojektion aus mathematischen Gründen eine Verzerrung von Formen, Flächen, Winkeln und/oder Entfernungen verbunden. Ei- nige Projektionen (Robinson oder Winkel-Tripel) versuchen diese Abbil- dungsfehler für Weltkarten durch Kompromisse bezüglich aller o. g. Fak- toren gering zu halten. Andere, wie UTM oder Gauß-Krüger, sind in ihrer Anwendung auf kleinräumigere Gebiete beschränkt und minimieren so Verzerrungen. Im Gegensatz dazu ist die von Google Maps, Bing Maps und den ArcGIS Online Grundkarten benutzte Web-Mercator-Projektion nicht für eine Minimierung von Abbildungsfehlern, sondern für die einfa- che und performante Arbeit mit gekachelten Kartendiensten optimiert. Sie passt die gesamte Erdoberfläche in eine quadratische Fläche ein, die durch 256 × 256 Pixel große Kacheln abgedeckt werden kann. Die- se Projektion verzichtet also bewusst auf Genauigkeit, zumal als Projek- tionsfläche ein Zylinder in normaler Lage verwendet wird. Damit sind Strecken- und Flächenmessungen nur im Bereich der Standardparallele, also des Äquators, wirklich exakt. In höheren Breiten kommt es aus den genannten Gründen, wie durch die nachfolgende Abbildung verdeut- licht wird, zu enormen Abbildungsfehlern (» Abbildung 1). Die Differenzen sind so dramatisch, dass sich zum Beispiel die Natio- nal Geospatial-Intelligence Agency (NGA) der Vereinigten Staaten ver- anlasst sah, auf ihrer Website in Form einer „Advisory Notice on Web Mercator“ vor dem unkritischen Gebrauch dieser Projektion bei Entfer- nungs- und Flächenanalysen in militärischen Applikationen zu warnen. Was ist also zu tun? ArcGIS unterstützt eine Vielzahl von Koordinaten- systemen und die gegebenenfalls erforderlichen Transformationen. In auf ArcGIS basierenden Applikationen, die Web Mercator nutzen, kön- nen Feature-Geometrien in für hochgenaue Flächen- oder Entfernungs- analysen geeignetere Koordinatensysteme umprojiziert werden. Ope- rationale Layer in ArcGIS Online, die Grundkarten mit Web Mercator verwenden, können in anderen Koordinatensystemen gespeichert und ebenfalls zur Laufzeit (on-the-fly) umgerechnet werden. Gleiches gilt natürlich auch für das klassische ArcGIS Desktop. Auch hier gibt es die Möglichkeit, Layer mit den verschiedensten Koordinatensystemen in das Koordinatensystem des vorgegebenen Datenrahmens umzuprojizieren. Grundsätzlich ist auch das Bearbeiten on-the-fly projizierter Layer mög- lich. Wenn allerdings die Genauigkeit der Analyseergebnisse kritisch ist, sollten die Daten zuvor in ein geeignetes System überführt werden. Detaillierte Informationen, praktische Anwendungen und Codebeispiele für Entwickler finden sich unter anderem auf folgenden Seiten: Quadratische Puffer https://geonet.esri.com/groups/esri-de-training/blog/2015/01/13/ tipps-tricks-quadratische-puffer-erstellen NGA Advisory Notice on „Web Mercator“ http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/web_mercator/index.html Alternativen zu Web Mercator http://blogs.esri.com/esri/arcgis/2011/02/18/an-alternative-to-web- mercator-winkle-triple/ Esri Defense and Intelligence Solutions http://blogs.esri.com/esri/arcgis/2014/09/25/what-does-the-nga-web- mercator-advisory-mean-for-esri-defense-and-intelligence-users Codebeispiel http://blogs.esri.com/esri/arcgis/2010/03/05/measuring-distances- and-areas-when-your-map-uses-the-mercator-projection/ Informieren Sie sich über unser Kursangebot zum Thema Koordina- tentransformation unter http://www.esri.de/schulung/kursangebot. Angela Müller Esri Deutschland GmbH Niederlassung Leipzig ++ Warum ist ein Hektar in Bayern größer als in Schleswig-Holstein? 1 Zylinderprojektion t ipps u nd t ric k s48 Bayern 10.0004.511,1 Schleswig-Holstein 10.0003.339,4