Web Mercator , Google Web Mercator , Spherical Mercator , WGS 84 Web Mercator [1] o WGS 84 / Pseudo-Mercator es una variante de la proyección Mercator y es el estándar de facto para las aplicaciones de cartografía web. Saltó a la fama cuando Google Maps lo adoptó en 2005. [2] Es utilizado por prácticamente todos los principales proveedores de mapas en línea, incluidos Google Maps, Mapbox , [3] Bing Maps , OpenStreetMap , Mapquest , Esri y muchos otros. [4]Su identificador oficial de EPSG es EPSG: 3857, aunque históricamente se han utilizado otros.
Propiedades
Web Mercator es una ligera variante de la proyección de Mercator, que se utiliza principalmente en programas de mapas basados en la web. Utiliza las mismas fórmulas que el Mercator estándar que se utiliza para mapas a pequeña escala . Sin embargo, Web Mercator utiliza las fórmulas esféricas en todas las escalas, mientras que los mapas de Mercator a gran escala normalmente utilizan la forma elipsoidal de la proyección. La discrepancia es imperceptible a escala global, pero hace que los mapas de áreas locales se desvíen ligeramente de los verdaderos mapas elipsoidales de Mercator a la misma escala. Esta desviación se vuelve más pronunciada más lejos del ecuador y puede alcanzar hasta 40 km en el suelo. [5] [6]
Si bien las fórmulas de Web Mercator son para la forma esférica de Mercator, se requiere que las coordenadas geográficas estén en el datum elipsoidal WGS 84 . Esta discrepancia hace que la proyección sea ligeramente disconforme . La falta generalizada de comprensión de que Web Mercator difiere del uso estándar de Mercator ha provocado una confusión y un uso indebidos considerables. [4] : 87 Por todas estas razones, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos a través de la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial ha declarado que esta proyección de mapa es inaceptable para cualquier uso oficial. [7]
Fórmulas
Las fórmulas para Web Mercator son fundamentalmente las mismas que para el Mercator esférico estándar, pero antes de aplicar el zoom, las "coordenadas mundiales" se ajustan de manera que la esquina superior izquierda sea (0, 0) y la esquina inferior derecha sea (256, 256 ) : [8]
dónde es la longitud en radianes yes la latitud geodésica en radianes. [9]
Debido a que Mercator proyecta los polos en el infinito, un mapa que utilice la proyección de Web Mercator no puede mostrar los polos. Servicios como Google Maps cortan la cobertura en 85.051129 ° norte y sur. Esta no es una limitación para los mapas de calles, que es el propósito principal de dichos servicios. El valor 85.051129 ° es la latitud en la que el mapa proyectado completo se convierte en un cuadrado, y se calcula comodado y = 0 :
Mezcla esférica y elipsoidal
La proyección no es estrictamente elipsoidal ni estrictamente esférica. La definición de EPSG dice que la proyección "utiliza el desarrollo esférico de coordenadas elipsoidales". [10] Las coordenadas geográficas subyacentes se definen utilizando el modelo elipsoidal WGS84 de la superficie de la Tierra, pero se proyectan como si estuvieran definidas en una esfera. [6] Esta práctica no es controvertida para los mapas a pequeña escala (como los del mundo entero), pero tiene pocos precedentes en los mapas a gran escala (como los de una ciudad o provincia). [11]
Ventajas y desventajas
Web Mercator es una proyección esférica de Mercator, por lo que tiene las mismas propiedades que un Mercator esférico: el norte está arriba en todas partes, los meridianos son líneas verticales igualmente espaciadas, los ángulos son localmente correctos (asumiendo coordenadas esféricas) y las áreas se inflan con la distancia desde el ecuador. de tal manera que las regiones polares están enormemente exageradas. El Mercator elipsoidal tiene estas mismas propiedades, pero modela la tierra como un elipsoide.
Sin embargo, a diferencia del Mercator elipsoidal, Web Mercator no es del todo conforme. Esto significa que los ángulos entre las líneas en la superficie no se dibujarán en los mismos ángulos en el mapa, aunque no se desviarán lo suficiente como para que los pueda notar a simple vista. Las líneas se desvían porque Web Mercator especifica que las coordenadas se den como levantadas en el modelo elipsoidal WGS 84. Al proyectar coordenadas levantadas contra el elipsoide como si fueran levantadas en una esfera, las relaciones angulares cambian ligeramente. Esta es una práctica estándar en la proyección esférica estándar de Mercator, pero a diferencia de Web Mercator, el Mercator esférico no se usa normalmente para mapas de áreas locales, como mapas de calles, por lo que la precisión de las posiciones necesarias para el trazado suele ser menor que la desviación angular. causado por el uso de fórmulas esféricas. El beneficio que obtiene Web Mercator es que la forma esférica es mucho más simple de calcular que la forma elipsoidal y, por lo tanto, solo requiere una fracción de los recursos informáticos. [12]
Identificadores
Debido a la lenta adopción por parte del registro EPSG , Web Mercator está representado por varios nombres diferentes e identificadores de sistemas de referencia espacial (SRID), incluidos EPSG: 900913, EPSG: 3785 y EPSG: 3857.
EPSG: 900913
El sistema de referencia de coordenadas proyectadas originalmente carecía de un identificador de referencia espacial oficial ( SRID ), y el subcomité de geodesia del comité de geomática de OGP (también conocido como EPSG) se negó a proporcionarlo, declarando "Hemos revisado el sistema de referencia de coordenadas utilizado por Microsoft , Google, etc. y creemos que tiene fallas técnicas. No devaluaremos el conjunto de datos EPSG al incluir geodesia y cartografía inapropiadas ". [13] Se empezó a utilizar el código no oficial "EPSG: 900913" (GOOGLE transcrito a números ). Originalmente fue definido por Christopher Schmidt en su blog Technical Ramblings [14] y se codificó en OpenLayers 2, [15] que, técnicamente, convertiría a OpenLayers en la autoridad de SRID.
EPSG: 3785
En 2008, EPSG proporcionó el identificador oficial EPSG: 3785 con el nombre oficial "Visualización popular CRS / Mercator", pero señaló "No es un sistema geodésico oficial ". [6] Esta definición utilizó un modelo esférico (en lugar de elipsoidal) de la Tierra.
EPSG: 3857
Más tarde ese año, EPSG proporcionó un identificador actualizado, EPSG: 3857 con el nombre oficial "WGS 84 / Pseudo-Mercator". [6] La definición cambió a usar el elipsoide WGS84 (EPSG: 4326), en lugar de la esfera.
Aunque la proyección está estrechamente asociada con Google, Microsoft figura como la "fuente de información" en los estándares de EPSG. [dieciséis]
Otros identificadores
Otros identificadores que se han utilizado incluyen ESRI: 102113, ESRI: 102100 y OSGEO: 41001. [16] [14]
ESRI: 102113 corresponde a EPSG: 3785 mientras que ESRI: 102100 corresponde a EPSG: 3857. [17]
Definición de WKT
La proyección cubre la Tierra desde -180 ° a 180 ° de longitud y 85,05 ° al norte y al sur. Utilizando una representación de texto conocida de sistemas de referencia de coordenadas (WKT), EPSG: 3857 se define de la siguiente manera: [16]
PROJCS ["WGS 84 / Pseudo-Mercator", GEOGCS ["WGS 84", DATUM ["WGS_1984", ESFEROIDE ["WGS 84", 6378137,298.257223563, AUTORIDAD ["EPSG", "7030"]], AUTORIDAD ["EPSG", "6326"]], PRIMEM ["Greenwich", 0, AUTORIDAD ["EPSG", "8901"]], UNIDAD ["grado", 0.0174532925199433, AUTORIDAD ["EPSG", "9122"]], AUTORIDAD ["EPSG", "4326"]], PROYECCIÓN ["Mercator_1SP"], PARÁMETRO ["central_meridian", 0], PARÁMETRO ["factor_escala", 1], PARÁMETRO ["false_easting", 0], PARÁMETRO ["false_northing", 0], UNIDAD ["metro", 1, AUTORIDAD ["EPSG", "9001"]], EJE ["X", ESTE], EJE ["Y", NORTE], EXTENSIÓN ["PROJ4", "+ proj = merc + a = 6378137 + b = 6378137 + lat_ts = 0.0 + lon_0 = 0.0 + x_0 = 0.0 + y_0 = 0 + k = 1.0 + unidades = m + nadgrids = @ null + wktext + no_defs "], AUTORIDAD ["EPSG", "3857"]]
Referencias
- ^ "WGS 84 y la Oficina de Geomática de NGA de Web Mercator Projection" (PDF) . Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial. 2014-05-16 . Consultado el 6 de agosto de 2014 .
- ^ "Foro de ayuda de Google Maps y Earth" . Consultado el 29 de agosto de 2017 .
- ^ "Nuestros datos de mapas" . MapBox . Consultado el 20 de junio de 2018 .
Mapbox admite la popular proyección de Web Mercator y actualmente no admite ninguna otra proyección para su visualización.
- ^ a b Battersby, Sarah E .; Finn, Michael P .; Usery, E. Lynn; Yamamoto, Kristina H. (2014). "Implicaciones de Web Mercator y su uso en el mapeo en línea" (PDF) . Cartographica . 49 (2): 92. doi : 10.3138 / carto.49.2.2313 .
- ^ "NGA: (U) NGA Advisory Notice sobre" Web Mercator "(SIN CLASIFICAR)" . earth-info.nga.mil . Consultado el 7 de junio de 2018 .
- ^ a b c d "La proyección esférica Mercator de Google Maps / Bing Maps" . Alastair Aitchison . Consultado el 4 de octubre de 2014 .
- ^ "NGA: (U) NGA Advisory Notice sobre" Web Mercator "(SIN CLASIFICAR)" . Consultado el 4 de octubre de 2014 .
- ^ "Nombres de mosaicos de mapas deslizantes de OpenStreetMap" . openstreetmap.org . Consultado el 14 de noviembre de 2018 .
- ^ Ver función_gudermanniana inversa :.
- ^ http://www.epsg-registry.org/report.htm?type=selection&entity=urn:ogc:def:crs:EPSG::3857&reportDetail=short&style=urn:uuid:report-style:default-with-code&style_name= OGP% 20Default% 20With% 20Code & title = EPSG: 3857
- ^ Strebe, Daniel "daan" (2019). "Un grupo de transformaciones que preservan el área para diseñadores de proyección de mapas". Cartografía y Ciencias de la Información Geográfica . 46 (3). doi : 10.1080 / 15230406.2018.1452632 .
- ^ "¡La tierra no es redonda! Proyecciones de Utah, NAD83 y WebMercator" . Portal GIS de Utah . Consultado el 20 de junio de 2020 .
- ^ "dotMorten | Esférico / Web Mercator: código EPSG 3785" . www.sharpgis.net .
- ^ a b "Proyección de Google: 900913" . 7 de agosto de 2007.
- ^ "Mercator esférico - OpenLayers" . docs.openlayers.org .
- ^ a b c GmbH ( https://www.klokantech.com/ ), Klokan Technologies. "WGS 84 / Pseudo-Mercator - Mercator esférico, Google Maps, OpenStreetMap, Bing, ArcGIS, ESRI - EPSG: 3857" . epsg.io .
- ^ "¿102100 vs 102113 está mezclado?" . GeoNet, la comunidad de Esri . 3 de octubre de 2012.