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1 Mehr Informationen zum Titel sverzeichnis IX Seite 1 Einleitung 1 2 Einführung in die Koordinatensysteme Bedeutung der Koordinatensysteme Maßeinheiten Maßstab Allgemeine Terminologie der Koordinatensysteme Datenmodell der Koordinatensysteme Standards: EPSG / POSC / ISO / OGC / WKT / GML / GeoInfoDok Syntax der Koordinatensysteme in ArcGIS Desktop Terminologie in der Praxis 21 3 Praxis mit ArcGIS Einstieg Die Online-Hilfe in ArcGIS Schnelleinstieg für Praktiker Datenquelle laden Gradnetz erzeugen Anzeigeeinheit der Koordinaten einstellen Koordinatensystem des Datenrahmens einstellen Funktionen des Messtools Flächeninhalt- und Längenattribute Koordinateneinheiten in weiteren ArcGIS-Werkzeugen Identifizieren-Werkzeug Gehe zu XY-Werkzeug Projizieren mit ArcMap Koordinatensysteme in ArcCatalog Zuordnung der Koordinatensysteme zu den Daten X/Y-, Z-, M-Domänen, Toleranz und Auflösung Auflösung Toleranz Domäne Koordinatensysteme in der Geodatabase und in ArcSDE Koordinatensysteme von Rasterdaten in ArcSDE Rasterkataloge Koordinatensysteme von Shapefiles Koordinatensysteme von Rasterdaten Koordinatensysteme von Imagekatalogen Koordinatensysteme von Grids Koordinatensysteme von TINs Koordinatensysteme von CAD-Daten Koordinatensysteme von SDC-Dateien 59

2 X Koordinatensysteme von X/Y-Wertetabellen Georeferenzieren von Rasterdaten 60 4 Geodätische Grundlagen Einführung in die Thematik Bezugssysteme Globale Bezugssysteme ITRS (International Terrestrial Reference System) ETRS89 (European Terrestrial Reference System) WGS84 (World Geodetic System 1984) Konventionelle Bezugssysteme ED DHDN S42/ Beschreibung der Erdfigur Geoid, Ellipsoid oder Kartoffel? Referenzellipsoide Das geodätische Datum Dimensionen verschiedener Erdellipsoide Vertikales Datum Terminologie: Transformation, Projektion Transformationsmethoden Gleichungsbasierte Methoden Drei-Parameter-Transformation Sieben-Parameter-Transformation Zehn-Parameter-Transformation Gitterbasierte Methoden NADCON/HARN NTv Weitere vordefinierte Methoden Projektionen Abbildungsflächen Konische Abbildungen (Kegelprojektionen) Azimutale Abbildungen Zylindrische Abbildungen Abbildungseigenschaften Abbildungskoordinaten GK-Koordinaten (Transversale Mercatorprojektion) UTM-Koordinaten (Transversale Mercatorprojektion) Soldner-Koordinaten Lambert-Koordinaten 96 5 Praxis mit ArcGIS Hauptteil Systematik der Koordinatensysteme in Desktop ArcGIS Vordefinierte Koordinatensysteme 103

3 XI 5.2 In ArcGIS vordefinierte Datumstransformationen Zuweisen von Koordinatensystemen Zuweisen von Koordinatensystemen in ArcCatalog Zuweisen von Koordinatensystemen in ArcToolbox Zuweisen von Koordinatensystemen in ArcMap Transformationen und Projektionen mit ArcToolbox Projizieren mit ArcToolbox Streifenwechsel mit Shapefiles in ArcToolbox Ein- und zweistufige Transformationen Einstufige Transformationen Zweistufige Transformationen Gitterbasierte Transformationen Transformationen und Projektionen mit ArcMap Projektionen Projektion von GK2 nach GK3 (Streifenwechsel) Die Warnung Inside ArcMap Datumstransformationen Transformation und Projektion vom ETRS89 in das DHDN (GK3) Projektion und Transformation vom ED50 (UTM) in ETRS89 (UTM) und vom DHDN (GK3) in ETRS89 (UTM) XY-Daten hinzufügen GPS-Daten (WGS84) aus Textdateien hinzufügen und ins DHDN transformieren Performance und Projektion on the fly Projektion von Rasterdaten in ArcMap Geoprocessing in ArcMap Räumliche Analysen und Datumstransformationen Puffer Die Erweiterungen Spatial- und 3D-Analyst (ArcScene) Koordinatensysteme und die Geodatabase Geoprocessing und Scripting mit Koordinatensystemen Überblick Umgebungseinstellungen in ArcToolbox Umgebungseinstellungen im ModelBuilder Scripting Amtliche und gebräuchliche Koordinatensysteme Deutsche, Schweizer und österreichische Koordinatensysteme in ArcGIS Deutsche Koordinatensysteme im Detail 160

4 XII Deutsches Hauptdreiecksnetz DHDN Geschichtliche Entwicklung GK-Koordinaten DHDN und GK in ArcGIS System 1942, S Theorie Das System 42/83 in ArcGIS System 1940, S Theorie System 40/83 in ArcGIS System PD 83 in ArcGIS System RD 83 in ArcGIS Netz Theorie Soldner-Koordinaten, Preußische Katastersysteme Netz 88 (Soldner) in ArcGIS Preußische Katastersysteme (Soldner-Systeme) in ArcGIS Beispiele für amtliche Lagebezugssysteme Nordrhein-Westfalen Brandenburg Die Schweizer Systeme CH1903.LV03 und CH1903+.LV Theorie CH1903.LV03 und CH1903+.LV95 in ArcGIS Das Österreichische System MGI Theorie MGI in ArcGIS Koordinatensysteme der Nachbarländer Einheitliche europäische Bezugssysteme Europäisches Datum 1950 (ED50) Theorie ED50 und UTM in ArcGIS ED50 und Lambert konform konisch in ArcGIS ETRS Theorie UTM-Koordinaten ETRS89 und UTM in ArcGIS Lokale Koordinatensysteme in ArcGIS vervollständigt Praxis mit ArcGIS Spezialfälle Benutzerdefinierte Koordinatensysteme Koordinatensysteme erzeugen und ändern GPS Daten (WGS_1984) in einer Karte aus Ruanda (Arc_1960) Benutzerdefinierte Transformationen 199

5 XIII Nicht persistente, projektspezifische benutzerdefinierte Transformationen Persistente benutzerdefinierte Transformationen Karten in Grenzgebieten Dreiländereck Deutschland, Österreich, Schweiz Dreiländereck Bayern, Thüringen, Sachsen Gitternetze im Layout Das UTM Meldegitter Projizierte Gitternetze Praxisbeispiel mit Fehlersuche Regeln für die Fehlersuche Bezugssystemwechsel nach ETRS89/UTM Bedeutung des Bezugssystemwechsels nach ETRS89/UTM Unterschiede DHDN/GK und ETRS89/UTM Transformationsansätze zum Bezugssystemwechsel Parameter-Transformation NTv2: BeTA2007 Bundeseinheitliche Transformation für ATKIS Lösungen der Bundesländer für den Lagebezugssystemwechsel im Liegenschaftskataster Schleswig-Holstein Nordrhein-Westfalen Niedersachsen Hessen Thüringen Praxis mit ArcGIS Bezugssystemwechsel nach ETRS89/UTM Die aktuellen und zukünftigen Systeme in ArcGIS False Easting-Thematik in ArcGIS Transformationsansätze zum Bezugssystemwechsel in ArcGIS Parameter-Transformation Nutzung der 7-Parameter-Transformation in ArcGIS ArcToolbox ArcMap ArcCatalog Geoprocessing NTv2: BeTA2007 Bundeseinheitliche Transformation für ATKIS Lösungen der Bundesländer für den Lagebezugssystemwechsel im Liegenschaftskataster FME-Technologie Voraussetzungen für die Nutzung in ArcGIS Nutzung in ArcToolbox Bundesweite Transformationsansätze höherer Genauigkeit 264

6 XIV 9.4 Welcher Transformationsansatz ist der beste? Transformation on the fly versus echte Transformation Strecken- und Flächenverzerrungen Messen in ArcGIS Streckenmessungen in ArcGIS Flächenberechnungen in ArcGIS Transformation über Stützpunkte in ArcGIS Häufig gestellte Fragen (FAQs) 273 Warum liegen die Punkte etwa 180 m daneben? 273 Warum liegen meine UTM-Daten weit daneben? 274 Wie genau sind Projektion und Datumstransformation? 274 Gibt es Unterschiede zwischen on the fly und Processing? 275 Wie kann man eigene Koordinatensysteme speichern? 275 Wie kann man ein benutzerdefiniertes Datum erzeugen? 276 Benutzerdefiniertes Datum in ArcInfo-Workstation 276 Benutzerdefiniertes Datum in ArcGIS Desktop 276 Kann man Transformationsparameter in die prj-datei einbauen? 277 Welche Datumstransformationen sind vorgegeben? 277 Kann man die Liste der vorgegebenen Datumstransformationen erweitern? 278 Welche Bedeutung hat die Transformationsrichtung? 278 Warum sind die Vorzeichen der Rotationsparameter anders? 278 Müssen alle Datumstransformationen extra manuell eingestellt werden? 279 ETRS_1989 = WGS_1984? 280 ETRF = ETRS 280 Was bedeutet GCS_Assumed_Geographic_1? 281 Wie kann System 42/Pulkovo in Gauß-Krüger/DHDN umgerechnet werden? 281 Wie kann UTM/ED50 in Gauß-Krüger/DHDN umgerechnet werden? 282 Gibt es Unterschiede zwischen ArcToolbox und ArcMap? 283 Wie kann ich zwischen verschiedenen Meridianen oder zwischen unterschiedlichen Winkeleinheiten transformieren? 283 Was ist bei Coverages zu beachten? 284 Assistent zur Definition einer Projektion für Coverages, Grids oder TINs 287 Was ist bei TINs zu beachten? 291 Was ist bei Grids zu beachten? 292 Was ist bei DWG/DXF/DGN Daten zu beachten? 295 Kann man die Transformationen im mxt-file speichern? 295 Kann man Transformationen wieder ändern oder löschen? 296 Was bedeutet die Warnung bzgl. Lageabweichungen in ArcMap? 296 Wie kann man die Warnung wieder aktivieren? 298 Was ist bei österreichischen Koordinatensystemen zu beachten? 299 DHDN 3 Degree Gauss Zone 2 oder Germany Zone 2? 300 Beeinflusst Projektion on the fly die Performance? 301 Wie kann man Rasterdaten projizieren? 303 Kann man die Projektion on the fly deaktivieren? 303

7 XV Welches Koordinatensystem gehört zu den Daten? 303 In welchem Koordinatensystem soll der zentrale Datenbestand gespeichert werden? 304 Welche der 8 angebotenen Transformationen vom DHDN zum ETRS89 soll ich nehmen? 304 Wo stelle ich die Datumstransformation in ArcGIS ein? 307 Was muss ich im Zusammenhang ArcGIS-Server-Dienst und Transformationen beachten? 307 Achsenreihenfolge von Koordinatensystemen 308 Achsenreihenfolgen bei WMS-Diensten 310 Bing Maps, Google-Koordinatensystem(e), Web Mercator 311 Wie bestimme ich die richtige Fläche in ArcGIS? 315 Kann ich eine eigene NTv2-Gitterdatei (z. B. HeTa2010) in ArcGIS nutzen? 315 Preview zu ArcGIS Werkzeuge, Erweiterungen, ArcObjects und VBA Universelles Testprogramm (PrjCalculator.exe) Oberfläche und Funktionen Datei der Transformationsaufgaben GeographicTransformationManager-Erweiterung für ArcMap VBA-Programmierung mit Koordinatensystemen Starten von VBA Die wichtigsten Methoden und Eigenschaften Programmschritte für Umrechnung (project) und Umformung (transform) Subroutine für die Steuerung des Testablaufes Projektion mit ArcObjects Projektion plus Datumstransformation mit ArcObjects Programmatisches Erzeugen einer Datumstransformation Programmatisches Erzeugen eines benutzerdefinierten Koordinatensystems Programmatisches Erzeugen eines vordefinierten Koordinatensystems Automatischer Streifenwechsel in ArcMap mit VBA Zuweisen von Koordinatensystemen mit VBA Bestimmen von Flächengrößen bei flächentreuer Abbildung mit VBA Beispiele aus ArcObjects Developer Help und dem ESRI Developer Network (EDN) Projizieren von Nicht-Punkt-Geometrien Die Projection Engine (PE) Beispielrechnungen Fehlertoleranzen Einfluss der Transformationsparameter 358

8 XVI 12.3 Einzelbeispiele Beispiel Soldner Reproduktion eines Soldner-Beispiels mit ArcGIS Beispiel DHDN - WGS84/ETRS Beispiel ED50/UTM DHDN/Gauß-Krüger Beispiel CH1903(+) -WGS84/ETRS Beispiel 40/83 - ETRS89/UTM Beispiel 42/83 ETRS89/UTM Datenmaterial Zentral- und Bezugspunkte Maße wichtiger Rotationsellipsoide Publizierte Transformationsparameter Daten in ArcGIS Schlusswort Literatur und Internetadressen Literatur Internetadressen Abkürzungen Index 393