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MicroStation Wiki (日本語) 座標参照系(CRS)
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    座標参照系(CRS)

      プロダクト: Orbit 3DM
      バージョン: N/A

    座標参照系:Coordinate Reference Systems

    このページでは、Orbitにおける座標参照系(CRS)の使い方と応用について説明します。
    座標系、データム、投影に関する基本的な概念と理論については、座標参照系の理論を参照してください。
    マッピングリソースに関連するCRSについては、マッピングリソースの座標参照系を参照してください。

    Orbitは、水平・垂直座標参照系をサポートしています。
    地理および投影座標参照系ともに利用可能で、組み合わせることができます。地心座標参照系もサポートされていますが、インポート時にサポートされている地理もしくは投影座標参照系に変換する必要があります。CRSの単位であるフィート(ft)またはUS測量フィート(USft)の使用には、特別な注意が必要です。

    水平座標参照系の定義

    EPSGの登録

    Orbitは、OGP(国際石油ガス生産者協会)が定義し、EPSGライブラリに記載されている水平座標参照系の最新の定義をサポートすることを目的としています。Orbitは、EPSGライブラリで定義されている軸の順序を尊重しています。

    サポートされている投影法(EPSGコード)
    *不足しているメソッドはリクエストに応じて追加されますので、サポートまでお問い合わせください。

    • Hotine_Oblique_Mercator (9812)
    • Krovak_Oblique_Conformal_Conic (9819)
    • Lambert_Conformal_Conic_1SP (9801)
    • Lambert_Conformal_Conic_2SP (9802)
    • Lambert_Conformal_Conic_2SP_Belgium (9803)
    • Mercator_1SP (9804)
    • Mercator_1SP_Spherical (9841)
    • Oblique_Mercator (9815)
    • Oblique_Stereographic (9809)
    • Transverse_Mercator (9807)
    • Transverse_Mercator_South_Orientated (9808)

    サポートされている変換法(EPSGコード)
    *不足しているメソッドはリクエストに応じて追加されますので、サポートまでお問い合わせください。

    • Coordinate Frame Rotation (9607)
    • Geocentric transformation (9603)
    • Longitude rotation (9601)
    • Molodensky-Badekas (9636)
    • Position Vector transformation (9606)

    ローカル水平定義

    Orbitは、地方公共団体が定めるローカル水平参照座標系とグリッド補正方法をサポートしています。
    *不足しているメソッドはリクエストに応じて追加されますので、サポートまでお問い合わせください。

    • EPSG 2039, Israel 1993 / Israeli TM Grid, Israel
    • EPSG 9300, HS2 Survey Grid 15 (SnakeGrid)
    • EPSG 9301, HS2 Survey Grid 02 (SnakeGrid)
    • EPSG 9322, ECML14-NB (SnakeGrid)
    • EPSG 9366, TPEN11 Trans Pennine Systen (SnakeGrid)
    • EPSG 9370, MML07 Grid (SnakeGrid)
    • EPSG 9455, GBK19 Grid (SnakeGrid)
    • EPSG 9738, EOS21 Grid (SnakeGrid)
    • EPSG 27700, OSGB 1936 / British National Grid (OSTN02), United Kingdom.
    • EPSG 27700, OSGB 1936 / British National Grid and ODN height (OSTN15), United Kingdom.
    • EPSG 28992, Amersfoort / RD New, The Netherlands.
    • ESPG 29901, OSNI 1952 / Irish National Grid (OSTN02), Northern Ireland.
    • ESPG 29901, OSNI 1952 / Irish National Grid and Belfast height (OSTN15), Northern Ireland.
    • EPSG 29903, TM75 / Irish Grid (OSTN02), Ireland.
    • EPSG 29903, TM75 / Irish Grid and Mailin Head height (OSTN15), Ireland.
    • EPSG 31370, Belge 1972 / Belgian Lambert 72.

    ローカル水平参照座標系はデフォルトでは利用できません。以下の手順で有効化する必要があります。

    1. 任意のCRSをダウンロードし展開、OrbitのCRSフォルダに解凍したファイルをコピー
      <Orbitインストールフォルダ>/program/system/crs/
    2. Orbitを再起動
      ローカル水平参照座標系の定義は自動的に対応するEPSGコードにリンクされます。

    ESPG 27700, 2990, 29903 の OSTN02 及び OSTN15 に対する注記:

    • OSTN02およびOSTN15ローカル水平CRSグリッド定義には、対応するローカル垂直CRS定義が含まれています。
    • OSTN02とOSTN15のグリッドファイルを結合することはできません。どちらも同じ EPSG コードを使用しています。Orbit CRSディレクトリに両方のバージョンをコピーしないでください。
    • OSTNグリッド補正のためのオービットの技術的実装スキーム、OSTNグリッド補正の実装スキーム参照。

    水平参照座標系のカスタマイズ

    Orbitは水平参照座標系のカスタマイズに対応しています。OGCによって定義されたPrjファイルを用います。

    OGCのPrjファイルをOrbitのCRSフォルダにコピーし、Orbitを再起動
    <Orbitインストールフォルダ>/program/system/crs/

    Prjファイルは以下の命名規則に従う必要があります。
    <number>_<description>.prj

    • <number> 1,000,000 以上、2,000,000以下
    • <description> はオプション
    • 例:“1031370_Belge 1972 - Belgian Lambert 72.prj”
    • Scale_Factor : 最大三桁

    カスタマイズされた水平参照座標系は以下の方法で利用できます。

    1. prjコンテンツに記載されている投影名
    2. prjファイル名に使用されている番号
    3. Undefined AreaのCRS By Countryリスト

    Snake Grids

    Snake Gridsはローカル水平参照座標系としてサポートされています。
    このような特殊な水平参照座標系は補正グリッドとローカル投影を組み合わせて定義されています。

    世界座標 > Snake Grid座標

    ETRS89/WGS84 座標> GSB > 補正 ETRS89/WGS84 座標1) > ローカル投影 > Snake Grid 座標

    グリッドシフトバイナリ (GSB) は各グローバル緯度・経度座標(WGS84/ETRS89)を中間参照フレームを参照した補正座標に補間するためのラスターを定義する。
    次に、地理座標からデカルト座標を得るために、カスタマイズされた水平投影が適用されます。

    鉛直座標参照系の定義

    グローバル・ローカル鉛直座標参照系の定義

    Orbitは、WGS84楕円体およびOrthometric height(ジオイド面との垂直距離)を組み合わせて使用するためのグローバル・ローカル ジオイド参照をサポートしています。
    *不足しているメソッドはリクエストに応じて追加されますので、サポートまでお問い合わせください。

    • EPSG 3855, EGM2008 height 1x1, World, grid 1'x1'.
    • EPSG 3855, EGM2008 height 2.5x2.5, World, grid 2.5'x2.5'.
    • EPSG 3900, N2000 height, Finland - onshore.
    • EPSG 5610, HVRS71 height, Croatia - onshore.
    • EPSG 5613, RH2000 height, Sweden.
    • EPSG 5621, EVRF2007, Poland.
    • EPSG 5701, ODN height, United Kingdom.
      この鉛直座標参照系は前述した対応するローカル水平参照座標系の定義に含まれます。
      この鉛直座標参照系はさらに以下の鉛直座標参照系を含みます :
      • EPSG 5740, ODN Orkney height.
      • EPSG 5741, Fair Isle height.
      • EPSG 5742, Lerwick height.
      • EPSG 5743, Foula height.
      • EPSG 5744, Sule Skerry height.
      • EPSG 5745, North Rona height.
      • EPSG 5746, Stornoway height.
      • EPSG 5747, St Kilda height.
      • EPSG 5748, Flannan Isles height.
      • EPSG 5749, St Marys height.
      • EPSG 5750, Douglas height.
    • EPSG 5703, NAVD88 height (Metric), North American Vertical Datum of 1988 for the conterminous United States.
      National Geodetic Survey (NOAA)で定義されているGEOID12Bをベースに定義されています。
      この鉛直座標参照系はさらに以下の鉛直座標参照系を含みます :
      • EPSG 6640, NMVD03 height, Northern Marianas Vertical Datum of 2003.
      • EPSG 6641, PRVD02 height, Puerto Rico Vertical Datum of 2002.
      • EPSG 6642, VIVD09 height, Virgin Islands Vertical Datum of 2009.
      • EPSG 6643, ASVD02 height, American Samoa Vertical Datum of 2002.
      • EPSG 6644, GUVD04 height, Guam Vertical Datum of 2004.
    • EPSG 5705, CR2005, Czech and Slovak Republics.
    • EPSG 5709, NAP height , The Netherlands.
    • EPSG 5710, Ostend height, Belgium.
    • EPSG 5720, NGF-IGN69 height, France.
    • EPSG 5731, Malin Head height, Ireland.
      この鉛直座標参照系は前述した対応するローカル水平参照座標系の定義に含まれます。
    • EPSG 5732, Belfast height, Northern Ireland.
      この鉛直座標参照系は前述した対応するローカル水平参照座標系の定義に含まれます。
    • EPSG 5773, EGM96 height 15x15, World, grid 15'x15'.
    • EPSG 5782, Alicante height, Spain.
    • EPSG 5783, GCG2011, Germany.
    • EPSG 5941,NN2000 height, Norway.
    • EPSG 6360, NAVD88 height (ftUS), North American Vertical Datum of 1988 for the conterminous United States.
      National Geodetic Survey (NOAA)で定義されているGEOID18をベースに定義されています。
    • EPSG 7839, NZVD2016, New Zealand.
    • EPSG 9245, CGVD2013, Canada.
    • EPSG 9988, ILUM 1.2, Israel.

    鉛直座標参照系はデフォルトでは利用できません。つまり、ジオイドの高さを表現するリソースを参照しなければ、垂直方向のCRSを水平方向のCRSに割り当てることができないです。このリソースは、ソフトのインストールフォルダにデフォルトで存在していません。

    1. 任意のCRSをダウンロードし展開、OrbitのCRSフォルダに解凍したファイルをコピー
      <Orbitインストールフォルダ>/program/system/crs/
    2. 垂直CRSにリンクさせる水平CRSのEPSGコード(セミコロン区切り)を確認し、不足する場合は次の垂直CRS設定ファイルに入力します:
      vertical_<EPSG Vertical CRS>.ini
      例:available.in.horizontal.crs 4326;3395;31370
    3. Orbitの再起動

    Custom Vertical CRS Definitions

    Orbit supports Custom Vertical CRS via a Geoid Height Raster definition.

    In cooperation with the Orbit Support team, Geoid reference resource files can be converted into the required Orbit CRS configuration files.
    One of the following resources representing the Geoid height 2) can be used to create the CRS configuration files :

    • Supported raster resource, see Supported Geodata Resources.
    • Esri ascii raster file.
    • XYZ ascii file space, comma or semicolon separated.

    Custom Vertical CRS via Offset or Scaling

    Scaled and offset vertical CRS definitions. Custom Vertical CRS relies on already existing EPSG codes.

    Into the Orbit CRS directory :<Orbit installation directory>/program/system/crs/ :

    • Create a Vertical CRS prj file <EPSG Vertical CRS>_LocalOffsetVerticalCRS.prj.
      For example: 9999_LocalOffsetVerticalCRS.prj and add inside
      VERTCS["LocallOffsetVerticalCRS"]

    • Create a Vertical CRS configuration file : vertical_<EPSG Vertical CRS>.ini. Inside the file do the following:
    1. Define the type transformation
      type offset
    2. Enter the EPSG codes (semicolon separated) of the Horizontal CRS that needs to be linked to the Vertical CRS.
      For example:
      available.in.horizontal.crs 4326;3395;31370
    3. Add the value of the offset.
      For example:
      vertical.offset 20

    Restart Orbit to acknowledge in the software the new custom CRS.

    Inverted CRS definitions

    For any coordinate system, Orbit follows the order of axes as defined by the EPSG library. As a result, Orbit expects data to also respect the order as defined by EPSG definition.

    In practice, for various reasons like changes in the CRS definitions by local mapping authorities or different order of axes implementations in other software, data may be stored using a different order. Because of this, you will find that some coordinate systems are listed as both the original crs and the inverted one in the Orbit CRS Library.

    To define the projection of any resource, the original CRS should be used if the data is stored according to the EPSG order axes definition, and the inverted CRS should be used for data in which the order is reversed.

    Datum Transformation

    Datum transformations are applied as defined by EPSG on XY coordinates. Z values are conserved as is, no transformation is applied.
    Datum transformation on Z values can be enabled e.g. to combine multiple 3D data resources with different ellipsoid height definitions.

    See Orbit Desktop Startup Configurations > Datum Transformation on Z coordinate

    International feet and US survey feet

    Projected CRS using International feet (ft) or US survey feet (ftUS) units require special attention.

    The Orbit Core and Map Components support Projected CRS using ft and ftUS. Orbit uses https://www.epsg-registry.org/ as the reference database. In United States, the Federal definition of the CRS is metric at all time, but State law defines the CRS in International feet or US survey feet.

    MapCanvas CRS

    The MapCanvas CRS can be set to any CRS supported by Orbit - feet or metric. Although for optimal rendering performance, we do advice to use the CRS of the resources which are currently viewed.

    Absolute measurements (2D and 3D Coordinates) use the MapCanvas CRS. In case the vertical MapCanvas CRS is in feet, than the Z-coordinate will be visualized in feet in the measurement sidebar.

    Resource CRS

    A resource can have any CRS supported by Orbit - feet or metric. But be careful with the following:

    • Some Orbit Extensions expect data to be stored as meters or degrees to operate.
    • For Oblique, UAS and Mobile Mapping resources and Vector Datasets, we do advise to convert the CRS to the parent metric definition when importing the original resource files into the optimized Orbit Runs.
    • All resources of a run or project should have the same CRS.

    When using these converted resources, display and exports can still be set to ft or ftUS to get exactly the expected results. A user won't notice the data is actually stored using the parent metric CRS.

    Units of Measurements

    see Preferences of Map View

    Orbit Dataset CRS

    Every single resource has a CRS.
    If no Orbit dataset CRS is set, Orbit will read the resource assuming that dataset has the same coordinate system as the MapCanvas (see below). When combining resources with the different coordinate systems it is strongly recommended to define the coordinate system for every single resource.
    Orbit supports imagery to be reprojected on the fly.

    There are two ways to set the CRS of a dataset in Orbit :

    • Context Menu > Dataset Properties Inspect
    • Context Menu > Coordinate Reference System > Define Dataset CRS

    The dataset CRS is saved in the Orbit Resource Descriptor file :

    • Orbit Resource Descriptor

    Orbit Map CRS

    All resources are displayed in the Map CRS. If the Dataset CRS differs from the Map CRS then the dataset will be re-projected on the fly to be displayed on Map.

    Optimize Performance

    Re-projecting datasets from their source Dataset CRS into another target Map CRS requires processing time. Consequently, large vector or point cloud resources will take more time to load and will slow down map rendering. It is advised to avoid on the fly re-projection by using the Dataset CRS as Map CRS. When using multiple resources having different Dataset CRS, it is advised to use the Dataset CRS of the resources having most vertices as Map CRS.

    Deformations

    Re-projecting means deforming. To retain shape, angles, and presentation it's again advised to use the Dataset CRS as Map CRS.

    Define Map CRS

    The Map CRS can be changed quickly via the map status bar “Coordinate Reference System selection” window.
    Open this window via a single click on the current Map CRS in the map statusbar.

    The map CRS on start-up is defined in your workspace

    • Orbit desktop Standalone : Orbit GIS Workspace file
    • Orbit desktop Client, set by administrator via the EOS Console > workspaces

    Default behavior and preferences

    If no datasets are visible in the current workspace then the first visible dataset CRS will be used as Map CRS.

    1)
    Intermediate Reference Frame
    2)
    Local Vertical CRS Definitions, Geoid height represents the height offset from Geoid reference to Ellipsoid reference. A Digital Terrain or Surface Model is not a Geoid Model.
      Original Author: Yasushi Nagao
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    • Yasushi Nagao Created by Bentley Colleague Yasushi Nagao
    • When: Fri, Apr 28 2023 3:58 AM
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