Térinformatikában, téradatokkal végzett feladatok során előbb-utóbb megkerülhetetlen a vetületek témaköre. A konkrét feladattól, a megkövetelt térbeli pontosságtól függ, milyen mélységig kell elmerülni a vetülettani ismeretekben. Az esetek nagyobb részében elegendő az alapokkal tisztában lenni és használni a térinformatikai eszközök vetületek területén nyújtott eszközeit. Jelen írásban pontosan ennyit szeretnék megtenni: egy-két fogalmi áttekintés után bemutatom, a QGIS segítségével hogyan kezelhető a 3-4 leggyakrabban használt vetület.
"A vetülettan a Föld felszínén lévő pontok síkon történő ábrázolásának, azaz a térképvetületek létrehozásának, alkalmazásának tudománya. Foglalkozik a vetületek megalkotásával, csoportosításával, torzulásaik kiszámításával, illetve a vetületek egymás közötti átszámításával." [Forrás: Wikipédia]
Kereshetnénk tudományosabb, szakszerűbb forrást is, de a lényeget a Wikipédia is remekül összefoglalta: adott a háromdimenziós Föld, amit kétdimenziós ábrázolással szeretnénk megjeleníteni. A vetületek különböző matematikai képletek segítségével pontosan ezt teszik, azonban a vetítés (a 3D test 2D-s leképezése) során torzulások lépnek fel.
Vetületi rendszerből nagyon sok létezik. Akad közöttük az egész világra alkalmazható: ezek bár nagy területet fednek le, általános torzulásuk viszonylag nagy. Épp emiatt kisebb területre érvényes vetületi rendszereket is kialakítottak, melyek az általuk lefedett területen sokkal pontosabbak, mint a globális vetületi rendszerek. A legtöbb országnak van saját vetületi rendszere, amelyben téradatait előállítja. Magyarországon ez az Egységes Országos Vetület, röviden EOV.
A vetületi rendszerek nemcsak paramétereikben (origó, koordináták mértékegysége, stb.) térnek el egymástól, hanem nevükben is. Az elnevezések azonban azonos vetületi rendszerek különböző implementációi esetén sokszor eltérnek. Például az előbb említett EOV vetületet másként nevezik a különböző térinformatika szoftverek. Annak érdekében, hogy a vetületeket egyértelműen be lehessen azonosítani, a European Petrol Survey Group bevezetett egy azonosító rendszert, amely később széles körben elterjedt és napjainkban a vetületi rendszerek definiálásának egyik legegyszerűbb módja. Ezt gyakran nevezik EPSG kódnak, s függetlenül attól, hogy a különböző térinformatikai szoftverek milyen néven ismerik az adott vetületi rendszert, az EPSG kód mindegyik implementáció esetén azonos. Az EOV vetület EPSG kódja például 23700, ennek segítségével bármelyik térinformatikai programban meg lehet találni.
Az EOV [EPSG:23700] mellett gyakran használt vetületi rendszer még a
- WGS84 (World Geodetic System) [EPSG:4326], melyet a globális helymeghatározó rendszerek (GPS) is használnak, koordinátáit fokban (földrajzi szélesség, hosszúság) kell értelmezni.
- Web Mercator (WGS84 Web Mercator) [EPSG:3857], mely az előbbivel szoros kapcsolatban áll, a kettő között könnyű is átszámolni. A webes térképeknél (Google Maps, OSM, stb.) ez a leggyakrabban használt vetület.
- ETRS89 / ETRS-LAEA [EPSG:3035], mely egy egész Európára alkalmazható vetületi rendszer. A European Environment Agency (EEA) által előállított adatok (pl. Urban Atlas) többnyire ebben a vetületben állnak rendelkezésre.
Egy térinformatikai feladat során a vetületi rendszer több módon is megjelenik. Egyrészt fontos ismerni, hogy az általunk használt adat milyen vetületi rendszerben jött létre. Mivel a vetületi rendszereknek máshol van az origója (0,0 pontja), illetve eltérhet a koordináták mértékegysége is, ezért ugyanazt a földrajzi pontot más-más koordinátákkal írnak le. Például a budapesti 0 kilométerkő WGS84 koordinátái 19,040316; 47,497791, míg EOV vetületben ugyanezt a pontot a 649462,71; 239317,19 koordinátapár azonosítja. Másrészt lényeges, hogy milyen vetületi rendszerben szeretnénk megjeleníteni a téradatot. A téradat vetületének és a megjelenítés vetületének nem kell azonosnak lennie, a térinformatikai szoftverek képesek a vetületek közötti átszámításra, más néven vetületi transzformációra. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a GPS készülékünk által gyűjtött WGS84 vetületű pontokat és útvonalakat megjeleníthetjük EOV vetületű térképünkön. Vagy az Urban Atlas ETRS-LAEA vetületű adatai alá be tudjuk hívni az OpenStreetMap Web Mercator vetületű térképét alaptérképként.
A téradatok létrehozásakor nem csak tudni kell, milyen vetületi rendszert használunk, de el is kell tárolni azt a téradatban. Hogy ez miként kerül mentésre, formátumról formátumra változik. Két gyakran használt téradat fájl példáján:
A shapefile (.SHP) esetében létrejön egy plusz fájl, ami a vetületi információkat tartalmazza, ennek kiterjesztése lehet .PRJ vagy QGIS esetében .QPJ.
A geojson (.GEOJSON) állományokban a "crs" kulcs mellé kerül rögzítésre.
{
"type": "FeatureCollection",
"name": "allomasok_fix",
"crs": { "type": "name", "properties": { "name": "urn:ogc:def:crs:EPSG::3857" } },
"features": [...]
}
A QGIS szoftvert használva a megjelenítés vetületét több módon is be lehet állítani. Legegyszerűbb alul, a státusz sáv jobb oldalán látható feliratra kattintva.
A megjelenő Project Properties ablak a Project menüből a Project Properties menüpontra kattintva is elérhető, ez esetben lehet, hogy a bal oldalon a CRS fület még aktivizálni kell. Az ablakban található egy Filter mező, ahol akár név, akár EPSG kód alapján kereshetők a vetületi rendszerek. Ha megvan a keresett, elég rákattintani. Érdemes azonban ellenőrizni, hogy alul a kiválasztott vetületi rendszer mezőkben is frissültek-e az információk.
Mostanra talán felmerült az a kérdés is, hogy lehetséges-e egyik vetületben tárolt téradatot egy másik vetületbe konvertálni? Igen, lehetséges! A megjelenített rétegre jobb egérgombbal kell kattintani és a Save as... menüpontot kell választani.
A megjelenő Save Vector Layer as... ablak lehetővé teszi, hogy más néven, más formátumban és más akár más vetületben is el lehessen menteni a kiválasztott réteget. A CRS legördülő menüből kiválaszthatók a korábban már használt vetületek vagy a legördülő menü melletti ikonra kiválasztható egy teljesen új vetület is. Az OK gomb megnyomása után mentésre kerülő fájl már az itt kiválasztott vetületi rendszerben tartalmazza az adatokat.
A vetületek témája rengeteg mélységet tartogat még, az eddig leírtak csupán a felszínt karcolgatták. Azonban már ennyi is elegendő ahhoz, hogy tudatosan kezdjük figyelni és használni a vetületi rendszereket és ezzel pontosabbá tegyük munkánkat.