Overleg:Geodetisch coördinatensysteem

Aantal systemen

@Handige Harry, Laten we overleggen. Ik heb niet alles alleen maar weggehaald, maar ook naar aanleiding van jouw toevoegingen elders in de tekst wijzigingen doorgevoerd waar ze mijns inziens beter op z'n plaats waren. Het was geenszins mijn bedoeling gemakzuchtig alles maar weg te halen. Ik zal proberen toe te lichten waarom ik van mening ben dat de door jou toegevoegde informatie in deze vorm niet OK is. Het voegt informatie toe over twee (coördinatenstelsel en kaartprojectie) van de vele elementen van een geodetisch coördinatensysteem en niets over de andere elementen. In inleiding wordt daardoor ongebalanceerd en zou bij toevoeging van info over de andere onderdelen te lang worden. Bovendien bevat het volgens mij nogal wat onwaarheden en hier niet-relevante info:

Het bekendste [is dit werkelijk bekender dan geprojecteerde coördinaten?] coördinatensysteem [er niet slechts 1 zo'n systeem maar meer dan honderden], is gebaseerd op het feit dat de aarde bij benadering bolvormig is. De locatie wordt dan ook [dit vermeend logisch gevolg komt uit de lucht vallen] in booggraden uitgedrukt. Een graad is verdeeld in 60 minuten en een minuut in 60 seconden, maar een decimale verdeling komt ook voor [deze zin lijkt me niet relevant in de inleiding]. Dit coördinatensysteem is vanouds in de zeevaart in gebruik en wordt nog steeds veel gebruikt [te vaag, waar dan?] - sommige GPS-apparatuur kan de locatie alleen in dit systeem aangeven [is dit relevant hier?].

Andere systemen werken met een rechthoekig rooster, meestal van vierkante kilometers [alleen op papieren kaarten is dat zo]. Doordat het aardoppervlak niet vlak is, kan een dergelijk systeem alleen in een beperkt gebied worden gebruikt. [Het woord kaartprojectie ontbreekt]

Een wereldwijd rechthoekig systeem is UTM [UTM is geen coordinatensysteem maar een projectie]. Hierbij is de aarde (afgezien van de poolgebieden) in 60 smalle stroken verdeeld en over elke strook is een rechthoekig coördinatensysteem gelegd.

Ik hoop dat dit mijn beweegredenen verhelderd. Ik wil graag samen kijken hoe de info die jij er in wil hebben in het artikel op kunnen nemen. Gollem (overleg) 1 okt 2013 22:31 (CEST)

Ik dacht dat het zo wel goed was.

Mijn alinea over het klassieke systeem heb jij integraal weggehaald. Dat er misschien meerdere klassieke systemen zijn (met Greenwich of Parijs, of met een afwijkende datum) is hier minder van belang.

UTM is inderdaad een projectie, maar ook de naam van het coördinatensysteem dat daarop gebaseerd is. Mijn gps-ontvager kan ik op UTM instellen en dat worden de UTM-coördinaten getoond.

À propos, er zijn mensen die spreken van gps-coördinaten. Onwetenschappelijke onzin is dat. Handige Harrie (overleg) 1 okt 2013 22:42 (CEST)

Hoi Handige Harry, Dank voor je reactie. Uiteraard ga ik uit van jouw goede bedoelingen. Ik zag dat ik de letters "on" bij "ongebalanceerd" in bovenstaande overlegtekst was vergeten (nu gecorrigeerd). Daardoor heb je misschien nog niet begrepen waarom ik de door jou toegevoegde info liever (grotendeels) in de kopjes over de onderdelen opgenomen zie dan in de inleiding. Als je het daar mee eens bent denk ik dat we de problemen met enkele onjuistheden wel opgelost krijgen:

• Er is echt niet 1 klassiek systeem zoals jij dat schrijft. Er zijn honderden verschillende geodetische coordinatensystemen met allemaal "Greenwich" als nulmeridiaan die geodetisch gezien echt een ander systeem zijn (bijv. ITRS, WGS84, ETRS89, ED50, NL-Bessel om de voor Nederland relevantste systemen te noemen). Dat "klassieke systeem" is dus niet een geodetisch coordinatensysteem, maar slechts de keuze voor geografische coordinaten, 1 van de vele onderdelen van een geodetisch coordinatensysteem. Dit onderdeel wordt beschreven onder het kopje coördinatenstelsel dat vrij summier is. Is het voor jou een optie om de door jou gewenste info aan dat kopje toe te voegen i.p.v. in de inleiding?
• Het coordinatensysteem dat vaak incorrect UTM genoemd wordt is: een cartesisch coordinatenstelsel op basis van de UTM-projectie en -notatieconventies toegepast op een niet-gespecificeerde realisatie van het WGS84-datum met bijbehorende WGS84-ellipsoide. De UTM-projectie word echter ook gebruikt in combinatie met andere datums en ellipsoides. Het vermelden van WGS84 is dus op z'n minst noodzakelijk om van een geodetisch coordinatensysteem te kunnen spreken. Is het voor jou een optie om een beschrijving van "WGS84UTM" aan het kopje voorbeelden toe te voegen i.p.v. in de inleiding?

Gollem (overleg) 2 okt 2013 10:22 (CEST)

Ja, ik ben overal mee akkoord.

Er bestaan voor mij twee stelsels (met variaties)

• Het klassieke stelsel, dat werkt met graden en minuten. Handig voor een zeeman die de hoek van een hemellichaam meet. Iedereen heeft dit op school geleerd. Ongetwijfeld bestaan er variaties op, en niet alleen doordat men het oneens was over de nulmeridiaan, maar de noordpool zal ook wel niet altijd op zijn plaats zijn gebleven, en meer van dat alles.
• Een rechthoekig stelsel. Volgens mij altijd met kilometers, maar misschien zijn er ook die op mijlen gebaseerd zijn. Werkt alleen met een beperkt gebied, bijvoorbeeld Nederland (RD) of een strook van de UTM-projectie. En ook daarvan zijn er veel variaties.

Direct omrekenen is waarschijnlijk niet mogelijk door de grillige vorm van de geoïde. Een graad in NZ-richting is gemiddeld 1/360 deel van de aardomtrek, dus ruim 111 kilometer, maar kan plaatselijk meer of minder zijn. Een gps-meting geeft waarschijnlijk een ander resultaat. Maar door de grillige geoïde bewegen de satellieten onnauwkeurig - nou ja, het is ingewikkeld.

Ik heb het gevoel dat jij er meer verstand van hebt, dus... Handige Harrie (overleg) 2 okt 2013 21:28 (CEST)

Ik weet er misschien wat meer van, maar het blijkt dat jij in mijn tekst informatie vond/vindt missen en na je het lezen nog dingen ingewikkeld vindt. Dat betekent dat de tekst beter kan. Als je nog meer input hebt, is dat dus van harte welkom! Gollem (overleg) 9 okt 2013 21:41 (CEST) (PS: Direct omrekenen van geprojecteerde coördinaten van en naar geografische coördinaten gaat prima. Alleen voor fysisch zinnige hoogte heb je een geoïdemodel nodig.)

Onder het kopje Voorbeelden staan drie systemen vermeld: het Nederlandse RD, het Belgische Lambert en het wereldwijde UTM. Dat zijn de drie rechthoekige systemen die in ons taalgebied van belang zijn. Van het bestaan van deze systemen hoorde ik pas toen ik al volwassen was. Veel mensen hebben er nog nooit van gehoord.

Ik mis echter het niet-rechthoekige systeem dat ik op school al moest leren en dat vanouds in de zeevaart in gebruik is. Dat systeem werkt niet met kilometers maar met graden, minuten en seconden, ooster- en westerlengte vanaf Greenwich en noorder- en zuiderbreedte vanaf de evenaar. Ik beschouw dit systeem als verouderd, maar veel mensen kennen alleen dit systeem en ik heb gezien dat sommige gps-apparaten alleen dit systeem kunnen aangeven.

Blijft dus de vraag waarom we dit systeem niet vermelden. Handige Harrie (overleg) 10 okt 2013 11:03 (CEST)

Je hebt gelijk, een niet-geprojecteerd coördinatensysteem bij de voorbeelden zou voor de volledigheid wel goed zijn. Ik zal er een toevoegen. Het worden dan misschien wel wat veel voorbeelden, maar dat moet dan maar. Er is overigens niets verouderts aan coördinatensystemen met geografische coördinaten hoor. Sterker nog, het Kadaster (verantwoordelijk voor het Nederlandse coördinatensysteem) overweegt serieus om RD af te schaffen en over te stappen op zo'n systeem (ETRS89 om precies te zijn)^[link]. Gollem (overleg) 10 okt 2013 20:40 (CEST)

Ik sprak van HET niet-rechthoekige systeem, maar er bestaan natuurlijk variaties op:

• Je kunt de meridiaan van Greenwich gebruiken, maar ook die van Parijs of Pyongyang. Ik denk dat alleen Greenwich tegenwoordig nog serieus genomen wordt.
• Het is niet helemaal duidelijk waar de noordpool is en bijgevolg ligt de nulmeridiaan niet precies vast. (Is dit hetzelfde als "datum"?)
• Je kunt een graad verdelen on minuten en seconden, maar ook decimaal.
• De geoïde is grillig en niet precies een ellipsoïde. Op een punt waar de geoïde tamelijk vlak is, zal de afstand (in zeemijlen) tussen de meridianen of parallellen groter zijn, althans als je een waterpas en astronomische waarnemingen gebruikt om je positie te bepalen. Gebruik je een meetlint voor de positiebepaling, dan krijg je een andere uitkomst. Misschien zitten er zelfs concave plekken in de geoïde en dan zal de hoogte van de Poolster dalen als je in de richting van die ster vaart. Ik denk dat je met gps eerder de positie volgens het meetlint vindt.

Handige Harrie (overleg) 11 okt 2013 21:01 (CEST)

1. Nogmaals, zoiets als HET systeem van geografische coördinaten bestaat geodetisch gezien niet! ITRS, WGS84, ETRS89, ED50 en NL-Bessel hebben allen "Greenwich" als nulmeridiaan, maar zijn echt verschillende geodetische coördinatensystemen met een een eigen ellipsoïde en datum. De coördinaten van een vast punt zijn dus ook verschillend in deze systemen (enkele centimeters verschil voor ITRS en WGS84, enkele decimeters voor ITRS en ETRS89, enkele hectometers voor ETRS89 en NL-Bessel). Omdat die verschillen voor de scheepvaart verwaarloosbaar zijn heb je op school dus een simplistische voorstelling van zaken geleerd die strikt genomen niet klopt.
2. De problemen met de exacte locatie van de noordpool is inderdaad één van de aspecten van een geodetisch datum. Meestal wordt dit echter geformuleerd als het probleem van de locatie van het middelpunt van de aarde en de oriëntatie van het coördinatensysteem. Het uitleggen van het lastige concept van een geodetisch datum is misschien beter op z'n plek in het betreffende lemma?
3. Het verdelen van graden in minuten en seconden of decimaal staat volgens mij inmiddels in het lemma vermeld. Wat mankeert hier volgens jou nu nog aan?
4. Ik snap niet precies wat je bedoeld met je tekst over de geoïde. Voor een geodetisch coordinatensysteem is de geoide alleen van belang voor de orthometrische waterpashoogte, omdat die fysische betekenis heeft. Afstanden en coördinaten zijn puur geometrisch, dus daar heeft de geoïde geen invloed op (als je op de juiste manier meet en rekent). Het me wel goed om een kopje over de hoogtecoördinaat en verwijzing naar een lemma's zoals geoïde op te nemen.

Gollem (overleg) 13 okt 2013 16:59 (CEST)

ad 3: Het is een van de vele variaties op "HET" niet-rechthoekige systeem.

ad 4: Het is bekend dat de geoïde grillig is. Was de geoïde een perfecte bol, dan zou de Poolster precies een boogminuut stijgen als je een zeemijl naar het noorden reist. Was de geoïde een ellipsoïde, dan zou de stijging van de Poolster ook wel te voorspellen zijn. In werkelijkheid is het veel ingewikkelder. Dat betekent dat een meetlint en een sextant andere uitkomsten geven en dat er niet een eenvoudige formule is om de waarden om te rekenen. Het is zelfs denkbaar (maar ik weet niet of de situatie zich werkelijk voordoet) dat de Poolster (ten opzichte van een libel) op sommige plekken daalt als je een kleine afstand naar het noorden reist. Handige Harrie (overleg) 13 okt 2013 17:19 (CEST)

3: Het is niet een variatie van een systeem. WGS84 52,5° NB, 5,5° OL en WGS84 WGS84 52°30' NB, 5°30' OL zijn twee notatiewijzen van hetzelfde coördinatensysteem: WGS84. Onder het kopje notatiewijze worden die notatievarianten genoemd. Is dat niet genoeg?

O, jawel hoor, 't Is maar hoe je het bekijkt. Omrekenen is niet bijzonder lastig, maar het was handiger geweest als er maar een notatiewijze was. Handige Harrie (overleg) 13 okt 2013 21:21 (CEST)

Dat is inderdaad maar net hoe je het bekijkt. Maar bij het lemma geodetisch coördinatensysteem leek het me logisch om het geodetisch gezichtspunt te nemen. En daarin is zelfs WGS84 X 3960331,622 m, Y 381336,562 m, Z 4968362,457 m hetzelfde coördinatensysteem (omrekening van "bolcoordinaten" naar cartesische coordinaten). De omrekening tussen deze notaties van hetzelfde systeem wordt conversie genoemd en het omrekenen tussen systemen transformatie.Gollem (overleg) 14 okt 2013 17:10 (CEST)

4: Aha. Klopt. Voor dat soort metingen moet je inderdaad corrigeren voor de schietloodafwijking ter plaatse (op basis van de geoïde). Deze consequentie van de geoïde voor hoekmetingen lijkt me meer iets voor het lemma over de geoïde dan voor dit artikel. Het geodetisch coördinatensysteem trekt zich namelijk niks van het glooien van de geoïde aan. Gollem (overleg) 13 okt 2013 21:01 (CEST)

Juist. Het is dus de vraag of een systeem gebaseerd is op astronomische metingen plus libel (of schietlood) of op afstandsmetingen. Omrekenen van het ene naar het andere lijkt me schier onmogelijk. Handige Harrie (overleg) 13 okt 2013 21:21 (CEST)

Dat valt mee. Traditioneel waren coördinatensystemen altijd op astronomische en hoekmetingen gebaseerd (en een of enkele afstanden voor de schaal). Om de problemen die deze combinatie door schietloodafwijking geeft te voorkomen werd regionaal gewerkt met een zo goed mogelijk op de geoide passende ellipsoide (zoals NL-Bessel). Voor wereldwijde systemen werkte dat niet, maar die waren denk ik (mede daardoor) niet nauwkeurig genoeg om daar last van te hebben. Tegenwoordig worden vooral afstandsmetingen (naar GPS-satellieten) gebruikt en dat werkt meten puur geometrisch, zonder last te hebben van de geoide (de invloed van de zwaartekracht op de satellietbanen wordt ook gemeten). Gollem (overleg) 14 okt 2013 17:10 (CEST)

Projecties voor de gehele aarde

Er zijn zoals ik in de bewerkingssamenvattingen al aangegeven had meerdere problemen met onderstaande drie zinnen.

Een [[kaartprojectie]] is de manier waarop een deel van het aardoppervlak op een 2D-kaart geprojecteerd wordt.

Bij de kaartprojecties waar het hier om gaat is deze 2D-kaart een denkbeeldige/abstracte kaart met bij benadering een schaal van 1:1.<ref>De daadwerkelijke schaal op een computerscherm of een papieren kaart is uiteraard meestal veel kleiner.</ref>

[[Cartesische coördinaten]] in meters op deze 2D-kaart worden gebruikt als coördinaten voor het betreffende deel van het aardoppervlak.

Ik zal dat hier wat uitgebreider toelichten:

Hoewel er kaartprojecties zijn die slechts de helft van de aarde weer kunnen geven, zijn er vele kaartprojecties die de gehele aarde kunnen afbeelden. Het feit dat daarbij een punt als een lijn afgebeeld wordt i.p.v. een punt (zoals de polen in een orthografische cilinderprojectie) of in oneindig afgebeeld wordt (zoals het projectiepunt in de RD-projectie) is geen reden te zeggen dat het maar een deel van de aarde is. Als het al nodig is de lezer op dit probleem te wijzen, dan moet dan anders geformuleerd worden zodat niet de indruk gewekt wordt dat er maar een klein stukje van het aardoppervlak afgebeeld kan worden. Mijn voorstel is om "een deel van" gewoon weg te laten. Daarmee wordt namelijk ook dan niet expliciet beweerd dat het gehele aardoppervlak afgebeeld kan worden.

2D is in dit geval een bijvoeglijk naamwoord en dient dus los geschreven te worden, niet met een streepje.

De tweede zin (met de noot aan het eind) is bedoeld om de uitzonderlijke verwarring (van Patrick zelf) tussen kaartschaal en projectie te voorkomen. Voor de gemiddelde lezer is dit in deze vorm echter alleen maar nog verwarrender. Om het onderscheid tussen kaartschaal en projectie duidelijk te maken is veel meer tekst nodig. Dat kan beter in Kaartprojectie, daar is dit lemma niet de plek voor. Deze zin kan dus beter weggelaten worden.

De derde/laatste zin voegt alleen toe dat de projectie Cartesische coördinaten in meters oplevert. Dat kan beter aan de eerste zin toegevoegd worden. Een extra zin levert te veel harhalingen op.

Gollem (overleg) 30 sep 2020 16:12 (CEST)

Ik heb "een deel van" tussen haakjes gezet, dat is duidelijker dan weghalen. Bij de kaartprojecties waar het hier om gaat is het vaak veel minder dan de hele aarde, krijg ik de indruk. Een cilinderprojectie voor een groot deel van de aarde is al helemaal niet aan de orde, door de uiteenlopende schaal binnen één projectie is het weinig zinvol om te spreken van coördinaten in meters.

Ik heb het streepje weggehaald (hoewel ik daarover mijn twijfels heb).

De tussenstap van een kaart met schaal van ongeveer 1:1 bij het omzetten van een deel van het aardoppervlak naar een daadwerkelijke kaart kwam naar voren bij het in Rijksdriehoekscoördinaten onderscheiden van projectie op een raakvlak van de aarde en op een lager gelegen vlak, om ervoor te zorgen dat de gemiddelde schaal 1:1 wordt. Dat is bij veel kaartprojecties niet nodig/zinvol, wegens een meer uiteenlopende schaal binnen één projectie.

Cartesische coördinaten in meters zijn pas aan de orde na behandeling van de gemiddelde schaal van 1:1.

Patrick (overleg) 30 sep 2020 21:22 (CEST)