O que preciso saber sobre o GDA2020 e o ArcGIS?

Resposta

A Austrália está se movendo em direção a um novo sistema de coordenadas, Geocentric Datum of Australia 2020 (GDA2020), para facilitar um datum mais robusto, preciso e capaz que está mais alinhado aos sistemas de posicionamento global como GNSS. Isso garantirá que a indústria australiana, a comunidade de pesquisa e o público possam alinhar com precisão a si próprios e a seus dados. O novo datum GDA2020 foi lançado pela Geoscience Australia e pelo Comitê Intergovernamental de Pesquisa e Mapeamento (ICSM) em 15 de dezembro de 2017. O atual datum geodésico nacional existente, Geocentric Datum of Australia 1994 (GDA94), não é capaz de atender às expectativas de um GPS técnico moderno conectado à Austrália. O governo australiano comprometeu $ 225 milhões para fornecer um posicionamento preciso de 5 a 10 centímetros e é uma melhoria significativa em relação à precisão de 5 a 10 metros atualmente alcançável usando dispositivos habilitados para GPS.

A introdução do GDA2020 trouxe requisitos e considerações adicionais para fornecedores de software e usuários. A Esri e a Esri Australia têm trabalhado em estreita colaboração com a ICSM e a Geoscience Australia para garantir que os produtos de software ArcGIS suportem as novas definições. Com a entrega do ArcGIS Pro 2.2 e ArcGIS 10.6.1, a Esri agora oferece suporte total aos arquivos de grade de transformação GDA2020 e GDA2020 National Transformation versão 2 (NTv2) prontos para uso.

A introdução de um novo sistema de coordenadas impacta todas as áreas do software. O suporte da Esri para GDA2020 foi adicionado progressivamente à medida que o sistema de coordenadas e os métodos de transformação associados eram lançados.

• ArcGIS 10.5 e ArcGIS Pro 2.0 introduziram o sistema de coordenadas GDA2020. Tornou-se visível no Sistema de Coordenadas e permitiu que novos dados fossem coletados nesta referência espacial. No entanto, os métodos de transformação não estavam disponíveis no momento e os dados existentes não puderam ser projetados para GDA2020.
• ArcGIS 10.6 e ArcGIS Pro 2.1 introduziram a transformação matemática de similaridade de sete parâmetros. O ICSM também desenvolveu duas grades de transformação nacionais 2D para GDA1994-GDA2020 que não foram lançadas com o software. Eles podem ser incluídos manualmente baixando os arquivos de grade, renomeando-os e colocando-os no diretório de produto apropriado.
• Com ArcGIS 10.6.1 e ArcGIS Pro 2.2, Esri agora inclui GDA2020 como um sistema de coordenadas e suporta arquivos GDA2020 NTv2 através de uma instalação separada através de My Esri > Minhas Organizações > Downloads > Dados e Conteúdo > Dados de Sistemas de Coordenadas do ArcGIS . 

Nota: GDA2020 não é suportado em versões anteriores do ArcGIS com exceção da versão do utilitário ArcGIS 10.2.1.

Transformação GDA1994-GDA2020

Uma transformação geográfica é uma operação matemática que converte as coordenadas de um ponto em um sistema de coordenadas geográficas nas coordenadas do mesmo ponto em outro sistema de coordenadas geográficas. Um método de transformação baseado em grade pode ser muito preciso na modelagem de pequenas mudanças entre dois sistemas de coordenadas geográficas. Os arquivos de grade podem ser razoavelmente grandes. O ICSM lançou duas grades de transformação nacional 2D da seguinte forma:

• Conformal: Uma versão em grade da transformação de similaridade de sete parâmetros. A diferença básica entre as coordenadas GDA94 e GDA2020 principalmente devido ao movimento das placas tectônicas (aproximadamente 1,7m NNE em 26 anos); e
• Conformal + Distorção: Incorpora a transformação conforme de similaridade de sete parâmetros mais distorção localizada e regional revelada pela incorporação de coordenadas nas redes de controle de levantamento terrestre em todo o país.

Devido ao tamanho dessas grades, elas estão disponíveis como uma instalação separada por meio do My Esri for ArcGIS 10.6.1 e ArcGIS Pro 2.2. Eles também estão disponíveis diretamente no site do ICSM GitHub.

Há três métodos de transformação disponíveis entre GDA1994 e GDA2020 ao trabalhar com uma versão compatível e as grades de transformação NTv2 foram aplicadas:

• GDA_1994_To_GDA2020_1: Transformação de similaridade de sete parâmetros.
• GDA_1994_To_GDA2020_NTv2_C: Conformal grid.
• GDA_1994_To_GDA2020_NTv2_CD: Conformal + Distortion grid.

Como o software não é entregue com arquivos de grade, apenas a transformação de similaridade de sete parâmetros aparecerá no ArcGIS até que os arquivos de grade sejam carregados nos diretórios do produto. Os usuários devem garantir que um método de transformação apropriado seja aplicado ao mapa ou quadro de dados ao exibir dados GDA94 em uma estrutura de dados GDA2020 ou vice-versa. Os métodos de transformação do sistema de coordenadas geográficas são mostrados nas imagens abaixo:

• ArcGIS Pro:

• ArcMap:

Por padrão, o Web GIS exibe dados em WGS 1984 Web Mercator (Esfera Auxiliar) com dados frequentemente reprojetados na projeção da web para alinhar com o mapa base e ajustar a projeção global. GDA94 e WGS84 são geralmente intercambiáveis, com pouco efeito na precisão posicional. Infelizmente, com a modernização do datum australiano para GDA2020, não há uma relação definitiva entre GDA2020 e WGS84. Isso resulta em qualquer transformação entre GDA2020 e WGS84 com um erro de 3 metros ou mais.

Os dados no ambiente de mapa da web podem ser exibidos em mapas base da Esri e cenas da web e outros dados baseados em WGS84. Na maioria dos casos, isso não será um problema, pois os dados do mapa base genérico são derivados de muitas fontes com precisões posicionais variáveis.

Do ponto de vista dos dados do usuário, a Esri Australia recomenda o seguinte:

• Transforme todos os dados em GDA2020 e publique novamente em GIS da web em GDA2020 ou em um sistema de coordenadas planas baseado em GDA2020.
• Ao publicar no WGS84, utilize o caminho de projeção GDA2020 a GDA94. Os dados serão publicados com a precisão GDA94 e as transformações de coordenadas entre WGS84 e GDA94 podem ser realizadas.
• Crie mapas base (Imagens, Rua e Topografias) no GDA2020.
• Não misture dados de GDA94 e GDA2020 em web GIS, pois haverá um erro de alinhamento de 1,8 metros.
• Se uma conversão de coordenadas for necessária no GIS da web de WGS84 para GDA2020, utilize o caminho de transformação de WGS84 para GDA94 para GDA2020.