Introduction to GPS and Geodesy 

GEOM5002 

 

Assignment 5 

Transformations 

Due Date November 15, 2014 

 

Venessa Bennett 

W0279429 

 

 

 

 

 

 

 

SECTION

1. 

Provide s

 

STEP 1:  C

Minutes, 

 

 

N A: BLUE 

Stat2

Use Blue MarNAD27, to g

creen capture

Choose appro

Seconds 

MARBLE 

tion Latitude27004 44° 53

rble Softwaregeodetic coor

es of your resdecimal p

     44

priate input a

e (dd mm ss)3’ 09.375910

e, found in thdinates in NA

sults. Supply aplaces and hei

BLUE MA

4o 53’ 09.335

and output co

) Longitude 0” N 65° 10’ 

he labs, and trAD83 Original

  

answers in deights to the n

 

ARBLE Answe 

1” ‐65o 10’ 0 

oordinate sys

(dd mm ss) 09.27654” W

ransform the l. Use method

egrees minutnearest millim

er: DMS 

6.6666”  h = 

stems and ent

Ellipsoid ht W 29.524 m 

point listed ads discussed i

es and seconmetre. (1) 

29.524 m 

ter input Coo

(h) 

above, given in class. (1) 

ds, with seco

ordinates in D

in 

onds to 5 

egrees, 

STEP 2:  Id

STEP 3:  C

 

 

dentify appro

Confirm param

opriate transfo

meters of eac

ormation me

h transforma

thod (NAD27

ation step

7 – WGS84_3 & NAD83 to WGS84_1) 

 

 

STEP 4:  C

 

Calculate Final Transformattion 

 

 

SECTION

  

2. UseMarbl

   

  Screen Gr

  

N B: ARCG

Use ArcGIS

Report yosecond

St

e ArcGIS and e. To confirm

found

                       

rabs – PDF wi

GIS 

S tools to com

ur answers inds. Use the fo

tation Latitud

27004 44° 5

transform thm the correct d at C:\Progra

     44

                       

ith relevant t

mplete the re

n degrees minollowing direc

de (dd mm ss

53’ 09.37591

he position oftransformatiam Files(x86)

ArcG

4o 53’ 09.335

        44.8859

transformatio

quired transf 

nutes and secctions to com

  

 s) Longitude (

 0” N 65° 10’ 0

 

f 27004 to NAion is selecte)\ArcGIS\Des

  

GIS Answer: D 

1” ‐65o 10’ 0 

DD 2641         ‐65

ons highlighte

formations on

conds with fomplete the tra

(dd mm ss) E

09.27654” W

AD83 using thd, use the gesktop10.2\Do

DMS 

6.6666”  h = 

5.16851851 

ed 

n the followin

our places pasnsformation 

llipsoid ht (h)

W 29.524 m 

he same meteographic_traocumentation

29.524 m 

ng station, 27

st the decimain ArcGIS. (3)

) 

thod used in ansformationn. (1) 

7004. 

l for ) 

Blue ns.pdf 

 

 Screen Gr 

  

   

   

rabs – Arc Me

                       

enus, transfo

    

                       

ormation sele

A44o 53’ 

A        44.8859

ections and re

 

ANSWER DMS09.3351” ‐65

 ANSWER  DD2641         ‐65

esults table w

S 5o 10’ 06.666

5.16851851 

with new X,Y 

6” 

 

 

 

     

3. Again use ArcGIS and

Arc

d transform th

cGIS ANSWER44o 53’ 09.6

A44.88601

he same statimethod. (1)

R converted t6479” ‐65o 10

 ANSWER DD1331o ‐65.168

  

 

ion 27004 to 

to DMS (4 d.p0’ 07.1325”  

864793o  

NAD83 using

p) 

g the Ntv2 

 

4.u

  

                 

. Confirm youutility at http

ur results fromp://webapp.g

m ArcGIS for geod.nrcan.gc

capture

De

the NTV2 mec.ca/geod/toe of your resu

ecimal Degree

ethod for staools‐outils/ntults. (1) 

es 

ation 27004 utv2.php. Prov

using the ntv2vide a screen

 

2 

 

   

                         

ArcGIS A44o 53’ 09.6

ANSWER DMS6479” ‐65o 10

S (4 d.p) 0’ 07.1325”  

 

5. What type of transformation method does NTv2 use? (1)  

Ntv2 represents a two dimensional grid shift transformation method. It is a standard binary grid shift (.GSB) file format and can transform between NAD27 and NAD83. The grid shift method does not transform heights. Grid shifts account for local distortion and provide solutions in dX, dy and dz  Source: http://www.nrcan.gc.ca/earth‐sciences/geomatics/geodetic‐reference‐systems/tools‐applications/9074       6. Explain which method of transformation is the most accurate in Nova Scotia to transform NAD27 ‐‐‐> NAD83. Use discussions in class along with the geographic_transformations.pdf to support your explanation.  Transformation 1: Two‐step transformation of NAD27 (non‐geocentric) through WGS 84(geocentric) into NAD83 Original (geocentric). Represents a 3 parameter geocentric translation that assumes co‐ordinate systems are aligned (in this case WGS84 and NAD83 original)  Transformation 2: NAD27 to NAD83 Original using NTv2 (Grid Shift). The Ntv2 grid shift is a direct transformation between the two datums, NAD27 and NAD83 (original) without conversion to WGS84. It uses known co‐ordinates in both datums to determine conversion values and is best applied where both datums have distortion.   In this example the NAD27 to NAD83 original using NTv2 is considered more accurate because it does not convert to WGS84, removing a source of potential error and is more appropriate for transformation between distorted networks. NAD27 and NAD83 original are both distorted networks.                      

7

 

  

    

7. Transform tto NAD83

the 27004 to 3 and the NAD

NAD83 CSRSD_1983_To_N

NA

ArcGIS A44o 53’ 09.6

S from NAD27NAD_1983_CAD83 CSRS. (1

 

ANSWER DMS6479” ‐65o 10

7 using the NCSRS_4 to go 1) 

S (4 d.p) 0’ 07.1325”  

NTv2 method between NA

from NAD27AD83 and 

7 

 

 8. U

   

  Q3 ‐ TranGrid shift  Q7 ‐ TranGrid shift  The result(see screeNAD83 or The secongeocentri  

 The dx, dyNAD83CSresulting i       

Use the geogr

sformation 1

sformation 2+ 3 paramete

ts of these twen grabs abovriginal using N

nd step to in Qc transforma

y, dz values aRS are assumin identical va

raphic_transffrom questio

1: NAD27 ‐‐‐> 

2: NAD27 ‐‐‐> er geocentric 

wo transformave).  The initiaNTv2 grid shif

Q7 to converttion (see belo

re all zero, inmed identical ialues for both

ormations.pdon 3 and that

NAD83Origin

NAD83Origintransformati

ations carriedal step in bothft method. 

t from NAD83ow) 

dicating that in 3D space. Ch Q3 and Q7.

df to help expt from questi

nal (NTv2) 

nal(NTv2) ‐‐‐>ion. 

d out on pointh transformat

3 original to N

for this versiConsequently

plain the tranon 6 in NAD8

> NAD83 CSRS

t 27004 resultions are the 

NAD83CSRS_4

on of NAD83y no further t

nsformed pos83 CSRS. (1) 

S 

t in the samesame and inv

4 represents 

CSRS, NAD83ransformatio

sition in NAD

e coordinate vvolve NAD27 

a 3 paramete

3original and on in perform

D83 

 

values ‐‐‐> 

er 

 

ed, 

9. Read the document “Evolution of NAD83 in Canada,” found at ftp://ftp.geod.nrcan.gc.ca/pub/GSD/craymer/pubs/nad83_geomatica2006.pdf, and explain why it is acceptable to transform from NAD27 to NAD83 CSRS using the method used in 

question 7. (1)    The transformation method in Q7 involves:  NAD27 ‐‐‐> NAD83Original (NTv2)  ‐‐‐>NAD83CSRS  This is a valid transformation method because:  i) NAD83(Original) and NAD83(CSRS) do not represent different reference systems. NAD83(CSRS) 

represents the more accurate, updated network of the NAD83 Datum and is consistent with NAD83(Original) (Craymer, 2006).  

ii) This transformation is applicable for NAD83(CSRS) because the differences between the original and CSRS versions of NAD83 are insignificant compared to low accuracy NAD27‐NAD83(Original) transformation (Craymer, 2006). These minor differences can therefore be safely ignored without introducing any systematic bias in the results. 

  Source: Craymer, M.R. 2006. The Evolution of NAD83 in Canada.  Geomatica, Vol. 60, No. 2, p151‐164 

                            

1  

 

  

 

 

10. Transformm the NAD83 

D

CSRS coordin

DMS A 44o 53’ 09.5

DD convert to 44o 53’ 09.5

nate to ATS77

ANSWER Arc5415”  ‐65o 10

 

o DMS ANSW5415”  ‐65o 10

7 using the N

cGIS :  0’ 07.2591”  

WER ArcGIS : 0’ 07.2591”  

NS778301.gsb

 

 

b method. (1) 

 

 

  11. Confirwebsite hyour resu 

 

rm your resuhttp://www.nults. (1) 

lts by using tnovascotia.ca

he Coordinata/geonova/h

DMS A 44o 53’ 09.5

te Transformaome/default

ANSWER Arc5415”  ‐65o 10

                         

ation utility ot.asp. Provide

cGIS :  0’ 07.2591”  

on the GeoNoe a screen gra

ova Portal ab of 

 

Now ad

Below is a 

dd the COGS s

St

screen grab of

station to you

tation LatitudCOGS 44° 

f the two point

ur NAD83 CSg

de (dd mm ss53’ 06.26412

ts COGS and 27provid

RS feature clagiven below:

 

s) Longitude (2” N 65° 10’ 0

 7004 as they ped in assignme

  

                     

ass. The posi

(dd mm ss) E4.97655” W 1

plot in NAD83Cent 4) 

ition of the C

llipsoid ht (h)15.799 m 

CSRS using the 

OGS base sta

) 

base photo (C

ation is 

OGS2007 

 

12. Us

a.tr 

                        

sing ArcGIS, t

. Use the NADransformatio

transform the

D83 CSRS coon, you are re

44o 53

44o 

e NAD83 CSRdone in

ordinates youquired to cre

Answer: ArcG

3’ 06.3011” ‐6

Answer: ArcG

53’ 09.6849”

 

RS coordinaten question be

 u have obtaineate your own

  

GIS COGS ITRF

65o 10’ 04.98 

GIS 27004 ITRF

” ‐65o 10’ 07.1

  

es for points 2elow). 

ned in ArcGISn transforma

F 2008 DMS 

807” h = 29.52

F 2008 DMS 

1367” h =15.7

27004 and CO

S. To completation. (1) 

24 m 

799 

OGS to ITRF08

te the 

8 (as 

 

bre 

 

. Provide a scequired to cre

creen grab ofeate the cust

f this transfortom transform

rmation. The mation can b

transformate obtained fr

tion parameterom class not

ers tes. (1) 

 

 

13. Co

http:0

onfirm your rCSRS to IT

com://webapp.ge01, for NAD83

results in theTRF08 using Tmputers (The eod.nrcan.gc3 CSRS and 2

e question abTRX Coordinatsoftware canc.ca/geod/too011,01,01 fo

Answer: ArcG

44o 53’ 06.3

ove by transfte Transformn also be locaols‐outils/trxr ITRF08. Pro

 GIS COGS ITRF

3011” ‐65o 10 

forming the Cmation Prograated on the Nx.php). Use a ovide a screen

F 2008 DMS 

0’ 04.9807” 

COGS stationam, located oNRCAN websireference epn grab of you

n, given in NAon the lab te, poch of 1997,ur results. (1)

 

AD83 

 01,