2022年ARCGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标定义.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师整理 优秀资源ARCGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标定义1、动态投影 ArcMap 所谓动态投影指, ArcMap中的 Data 的空间参考或是说坐标系统是默认为第一加载到当前工作区的那个文件的坐标系统,后加入的数据, 假如和当前工作区坐标系统不相同,就 ArcMap会自动做投影变换,把后加入的数据投影变换到当前坐标系统下显示！ 但此时数据文件所储备的数据并没有转变,只是显示形状上的变化！因此叫动态投影！表现这一点最明显的例子就是,在 Export Data 时,会让你挑选是按 this layers

2、 source data（数据源的坐标系统导出） ,仍是依据 the Data （当前数据框架的坐标系统）导出数据！2、坐标系统描述 ArcCatalog 大家都知道在 ArcCatalog 中可以一个数据的坐标系统说明！ 即在数据上鼠标右键 -Properties-XY Coordinate System选项卡,这里可以通过modify ,Select 、Import 方式来为数据挑选坐标系统！但有很多人认为在这里 改完了,数据本身就发生转变了！ 但不是这样的！ 这里缩写的信息都对应到该数 据的 .aux 文件！假如你去把该文件删除了,重新查看该文件属性时,照样会显 示 Unknown！这里

3、改的仅仅是对数据的一个描述而已,就好比你入学时填写的基本资料登记卡, 我改了说明但并没有转变你这个人本身！因此数据文件中所储备的数据的坐标值并没有真正的投影变换到你想要更换到的坐标系统下！但数据的这个描述也是特别重要的,假如你拿到一个数据,从ArcMap下所显示的坐标来看,像是投影坐标系统下的平面坐标,但不知道是基于什么投影的！因此你就无法在做对数据的进一不处理！ 比如：投影变换操作！ 由于你不知道要从哪个投影开头变换！ 因此大家要更正一下对 ArcCatalog 的熟悉！3、投影变换 ArcToolBox 中数据属性中关于坐标系统描述上面说了这么多,要真正的转变数据怎么办,也就是做投影变换！

4、在 ArcToolBox-Data Management Tools-Projections and Transformations 下做！ 在这个工具集下有这么几个工具最常用：1、Define Projection 2、Feature-Project 3、Raster-Project Raster 4、Create Custom Geographic Transformation 当数据没有任何空间参考时, 显示为 Unknown！时就要先利用 Define Projection来给数据定义一个Coordinate System ,然后在利用 第 1 页,共 6 页 细心整理归纳 精选学习资

5、料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师整理 优秀资源Feature-Project 或 Raster-Project 于我国常常使用的投影坐标系统为北京Raster 工具来对数据进行投影变换！由 54, 西安 80！由这两个坐标系统变换到其他坐标系统下时,通常需要供应一个Geographic Transformation,由于 Datum已经转变了！ 这里就用到我们说常说的转换3 参数、转换 7 参数了！ 而我们国家的转换参数是保密的！因此可以

6、自己运算或在购买数据时向国家测绘部门索要！知道转换参数后,可以利用Create Custom Geographic Transformation工具定义一个地理变换方法,变换方法可以依据3 参数或 7 参数挑选基于GEOCENTRIC_TRANSLATION 和 COORDINATE_ 方法！这样就完成了数据的投影变换！数据本身坐标发生了变化！当然这种投影变换工作也可以在 ArcMap中通过转变Data 的 Coordinate System 来实现,只是要在做完之后在依据 Data 的坐标系统导出数据即可！方法一：在 Arcmap中转换：1、加载要转换的数据,右下角为经纬度2、点击视图数据框

7、属性坐标系统3、导入或挑选正确的坐标系,确定；这时右下角也显示坐标；但数据没转变4、右击图层数据导出数据5、挑选其次个（数据框架）,输出路径,确定；6、此方法类似于投影变换；方法二：在 forestar 中转换：1、用正确的坐标系和范畴新建图层 aa 2、打开要转换的数据,图层输出与原先类型一样,命名 aa,追加；方法三：在 ArcToolbox 中转换：1、治理工具投影（ project ）,挑选输入输出路径以及输出的坐标系2、前提是原始数据必需要有投影地理坐标系与投影坐标系的区分细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 6 页

8、- - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师整理优秀资源）,Geographic 1、第一懂得地理坐标系（ Geographic coordinate systemcoordinate system直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的储备单位的；很明显,Geographic coordinate syst em是球面坐标系统；我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如 何进行操作 呢？地球是一个不规章的椭球, 如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这 必定要求 我们找到这样的一个椭球体； 这样的椭球体

9、具有特点： 可以量化运算的； 具有长 半轴,短半轴,偏心率；以下几行便是 Spheroid: Krasovsky_1940 Krasovsky_1940 椭球及其相应参数；Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening（扁率） : 298.300000000000010000 然而有了这个椭球体以后仍不够,仍需要一个大地基准面将这个椭球定位；在坐标系统描 述中,可以看到有这么一行：Datum: D_Beijing_1954 表示,大地

10、基准面是 D_Beijing_1954 ；- 有了 Spheroid 和 Datum两个基本条件,地理坐标系统便可以使用；完整参数：Alias: Abbreviation: Remarks: Angular Unit: Degree 0.017453292519943299 Prime Meridian（起始经度） : Greenwich 0.000000000000000000 Datum（大地基准面） : D_Beijing_1954 Spheroid （参考椭球体） : Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 S

11、emiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000 2、接下来便是 Projection coordinate system 影坐标系统中的一些参数；Projection: Gauss_Kruger Parameters: False_Easting: 500000.000000 False_Northing: 0.000000 Central_Meridian: 117.000000 Scale_Factor: 1.000000 Latitude_Of_Origin: 0.0

12、00000 （投影坐标系统）,第一看看投细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 6 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师整理 优秀资源Linear Unit: Meter 1.000000 Geographic Coordinate System: Name: GCS_Beijing_1954 Alias: Abbreviation: Remarks: Angular Unit: Degree 0.017453292519943299 P

13、rime Meridian: Greenwich 0.000000000000000000 Datum: D_Beijing_1954 Spheroid: Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000 从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有 System；Geographic Coordinate 投影坐标系统,实质上便是平面坐标系统,其地图单位通

14、常为米；那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢？这时候,又要说明一下投影的意义： 将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投 影；好了,投影的条件就出来了：a、球面坐标 b、转化过程（也就是算法）也就是说, 要得到投影坐标就必需得有一个“ 拿来” 投影的球面坐标,然后才能 使用算法 去投影！即每一个投影坐标系统都必需要求有Geographic Coordinate System参数；3、我们现在看到的很多教材上的对坐标系统的称呼很多,都可以归结为上述两 种投 影；其中包括我们常见的“ 非地球投影坐标系统” ；）：_ 大地坐标（ Geodetic Coordinate）: 大地测量中以参考椭

15、球面为基准面的坐标；地面点 P 的位置用大地经度 L、大地纬度 B 和大地高 H表示；当点在参考椭球面 上时,仅用大地经度和大地纬度表示； 大地经度是通过该点的大地子午面与起始 大地子午面之间的夹角, 大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角,大地高是 地面点沿法线到参考椭球面的距离；方里网 : 是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网；由于是每隔整公 里绘出坐标纵线和坐标横线, 所以称之为方里网, 由于方 里线同时 又是平行于 直角坐标轴的坐标网线,故又称直角坐标网；在 1：1 万 1：20 万比例尺的地势图上,经纬线只以图廓线的形式直接表现 出来,并在图角处注出相应度数； 为了在用图时

16、加密成网, 在内外图廓间仍绘有加密经纬网的加密分划短线 图式中称“ 分度带” ,必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网； 1：2 5 万地势图上,除内图廓上绘有经纬网的加密分划 外,图内仍有加密用的十字线；我国的 1：50 万 1：100 万地势图,在图面上直接绘出经纬线网,内图廓上细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 6 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师整理优秀资源X 轴,以赤道投影后的直线为Y也有供加密经纬线网的加密分划短线

17、；直角坐标网的坐标系以中心经线投影后的直线为轴,它们的交点为坐标原点；这样,坐标系中就显现了四个象限；纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负；横坐标从中心经线算起,向东为正、向西为负；虽然我们可以认为方里网是直角坐标,大地坐标就是球面坐标； 但是我们在一副地势图上常常见到方里网和经纬度网,我们很习惯的称经 纬度网为大地坐标,这个时候的大地坐标不是球面坐标,也是平面坐标；她与方里网的投影是一样的 （一般为高斯） ,关于坐标系（大地坐标、平面坐标、投影、北京 54、西安 80、WGS84）的一些懂得 先从简洁说起, 假设地球是正圆的, 地球表面上的一点可以用经纬度来表示,这时的经纬度是唯独的； 那什么

18、情形下是不唯独的呢,就是地球不是正圆的时候；实际也是如此,地球原来就不是圆的,而是一个椭圆；关于这个椭圆并不是唯独的,比如克拉索夫斯基椭球,1975 国际椭球等等；椭球的不同主要由两个参数来表达,一个是长半轴、一个是扁率；之所以会有不同的椭球体显现,是由于地球太大了, 地球不是一个正椭球体, 一个椭球体不行能都满意地球每个 角落的精度要求, 在一些边缘地带误差会很大, 在赤道邻近有适合赤道使用的椭球体,在极圈邻近有适合极圈的椭球地,一切都是为了符合当地的精度需要；如果你有足够的需求也可以自定义一个椭球体；基于以上缘由, 这时经纬度就不是唯独的了,这个应当很好懂得,当你使用克拉索夫斯基椭球体时是

19、一对经纬度,当使用另外一个椭球体时又是另外一对经纬度；用经纬度表示的是地理坐标系, 也称大地坐标系；有时候用地理坐标系不够便利,人们比较习惯于使用平面坐标系,平面坐标系用 xy 表示；把球体表面的坐标转成平面坐标需要肯定的手段,这个手段称为投影； 投影方法也不是唯独的, 仍是为了一个目的, 务求使当地的坐标最精确； 所以目前就存在了好多投影方法, 比如高斯投影、 墨卡托投影等； 谁有本领而且有那方面的需求也可以自创一套投影方法；接下来是关于 WGS84 北京 54 西安 80 的概念第一有 WGS84 北京 54 西安 80 大地坐标系,是用经纬度表示的,也有 WGS84 北京 54 西安 8

20、0 平面坐标系,使用 xy 表示的；WGS84的椭球采纳国际大地测量与地球物理联合会第 北京 54 采纳的是克拉索夫斯基椭球西安 80 采纳的是 1975 国际椭球17 届大会测量常数举荐值所以地球表面上一点的这三者大地坐标是不一样的,即经纬度是不一样的；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 6 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师整理 优秀资源目前比较流行的是高斯 - 克吕格投影和墨卡托投影, 当然也可以用别的投影, 看 实际需要了；

21、涉及到不同坐标系, 就会有坐标转的问题； 关于坐标转换, 第一要搞清晰转换的严密性问题, 即在同一个椭球里的坐标转换都是严密的,而在不同的椭球之间的转换这时不严密的； 例如,由 1954 北京坐标系的大地坐标转换到 1954 北京坐标系的高斯平面直角坐标是在同一参考椭球体范畴内的坐标转换,其转换过程是严密的；由 1954 北京坐标系的大地坐标转换到 球体间的转换；WGS-84的大地坐标, 就属于不同椭不同椭球体间的坐标转换在局部地区的采纳的常用方法是相像变换法,即利用部分分布相对合理高等级公共点求出相应的转换参数；一般而言,比较严密的是用七参数的相像变换法,即 X平移, Y平移, Z 平移,

22、X 旋转, Y 旋转,Z 旋转,尺度变化 K；要求得七参数就需要在一个地区需要3 个以上的已知点,假如区域范围不大,最远点间的距离不大于30Km体会值 ,这可以用三参数,即X平移, Y平移,Z 平移,而将 X 旋转,Y 旋转, Z 旋转,尺度变化 K视为 0,所以三参数只 是七参数的一种特例；假如不考虑高程的影响, 对于不同椭球体下的高斯平面直角坐标可采纳四参数的相像变换法,即四参数（x 平移, y 平移,尺度变化 m,旋转角度 ）；假如用户要求的精度低于 20 米,在肯定范畴（ 2 2）内,就直接可以用二参数法（ B, L）或（ x, y）修正；但在实际操作中,这也取决于选取的公共点是否合理,并保证其足够的精度；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 6 页 - - - - - - - - -