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OpenSeaMap-dev:De:Depth Data-management

Aus OpenSeaMap-dev
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Die Wassertiefen sind wir folgt beschrieben definiert und gespeichert:

Daten

OpenSeaMap sammelt im Zusammenhang mit Wassertiefen folgende Daten:

1. Rohdaten (unbeschickte Tiefendaten, meist von Sportbootfahrern)
2. Prozessierte Daten
2.1 von OpenSeaMap beschickte Daten
2.2 von Dritten beschickte Daten (Behörden, Firmen, Organisationen)
3. Metadaten (beschreibende Daten zu jedem Tiefendatensatz)
4. Publizierte Daten

Dateien

Tiefendaten (1.) und (2.2) werden als Datei auf den Server hochgeladen.
Die Dateien werden in einem Dateisystem auf dem Server gespeichert.

Metadaten (3) werden über ein Formular auf den Server hochgeladen.
Die Formularinhalte werden in einer DB gepeichert, und sind mit den zugehörigen Rohdaten (1.) bzw. den zugehörigen prozessierten Daten (2.2) verknüpft.

In einen zweiten Schritt werden die Tiefendaten aus den Dateien extrahiert und in eine PostGIS-DB geschrieben.

Jeder Datenpunkt muss mit zwei Metadatensätzen verknüpft seine:

Metadaten
geben Auskunft über die Herkunft und Herkunfts-Qualität des Punktes und dessen Messzeitpunkt
Berechnungs-Metadaten
geben Auskunft über die erfolgten Beschickungen und die dabei verwendeten Modelle/Algorithmen, über das Datum der Berechnung, und über die damit erzielte Qualität und Aktualität.

Geodätische Datum

Grundlagen

Das geodätische Datum ist eine Kombination von Parametern, mit denen die Lage eines Punktes auf der Erde genau beschrieben ist.
Das geodätische Datum besteht aus einem horizontalen Datum (x/y-Koordinate) und einem vertikalen Datum (z-Koordinate).
Zu den beschreibenden Parametern gehört ein Koordinatensystem und dessen Bezug auf die reale Welt, ausgedrückt durch Koordinatenreferenzsystem, Höhenreferenzsystem, Referenzellipsoid, Projektion, etc.
Jede Kombination von Parametern wird durch einen EPSG-Code bezeichnet und beschrieben.

Rohdaten

Rohdaten (1) werden meist in EPSG:4326 hochgeladen
(WGS84-basierte Mecator-Karte auf dem Ellipsoid mit polständigem Zylinder).

Tiefen beziehen sich immer auf den zum Messzeitpunkt akutuellen Wasserspiegel.

Profi-Daten

Europa

Profis verwenden in Europa meist ETRS89.
(WGS84-basierte Mecator-Karte auf dem Ellipsoid mit transversalem Zylinder).

Deutschland
BSH und WSV verwenden EPSG:32632 (ETRS89, UTM Zone 32N)
bzw. EPSG:32633 (ETRS89, UTM Zone 33N)
und DREF91
Dänemark
...
Niederlande
...

Asien

Afrika

USA

Prozessierte Daten

Für Berechnungen und in der DB macht es also SInn, folgendes Geo-System zu verwenden:

Position: ...

Tiefe: wird auf ein ellipsoidische_Höhensystem bezogen (welches?)

Daten in der Karte

Für die OpenSeaMap-Karte wird EPSG:900913 verwendet (WGS84-basierte Mecator-Karte auf der Kugel).
Diese Darstellung ist identisch mit der Karte von OSM und andererer grosser Web-Karten-Anbietern.

Tiefendaten werden zur Anzeige immer auf örtliches LAT umgerechnet.
Angezeigt wird immer der sichere Wert (Mindesttiefe der höchsten Unterwasser-Erhebung).
Einzelne Untiefen werden als solche gesondert markiert, und wo bekannt mit ihrer Mindesttiefe bezeichnet.

Berechnung

Transformation des geodätischen Systems

Die hochgeladenen Daten müssen je nach ursprünglichem geodätischem Systems in das geodätische System der DB transformiert werden.

Beschickung

Für (2.1) gibt es verschiedene Zwischenschritte (Beschickung mit Sensor-Offsets, Beschickung mit Binnenwasserspiegel, Beschickung mit Welle und Tide, Beschickung mit Wasserschallgeschwindigkeit, etc). Nach jedem Schritt werden die Ergebnisse mit zusätzlichen Metadaten bezüglich verwendeter Modelle/Algorithmen und dem Datum der Bereichnung und der damit erzielten Qualität und Aktualität ergänzt.

Für (2.2) sind je nach Eingangsqualität ebenfalls mehrere Zwischenschritte erforderlich.

Mindesttiefe

Die beschickten Tiefen müssen auf Mindesttiefe gemittelt werden.

Umrechnung auf LAT

Die Mindesttiefen müssen auf lokales LAT umgerechnet werden.

Transformation für Karte

Die Endergebnisse müssen in EPSG:900913 transformiert werden.