基础地理信息数据转换方法ppt课件.pptx

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1、1 12 2椭球参数变化引起同一点在不同坐标系的坐标值不同，存在差异。同一定点在不同坐标系下其坐标不同，且相差较大，故其图幅分幅也不相同。3 32.1 2.1 仿射变换法仿射变换法数字产品从一个坐标系转换到另一个坐标系采用几何变化的办法。数字产品从一个坐标系转换到另一个坐标系采用几何变化的办法。ARC/INFO和和MGE等等GIS软件包提供有相似变换、仿射变换和投影变换等软件包提供有相似变换、仿射变换和投影变换等方法。我国方法。我国通通常采用仿射变换方法进行地理信息数据坐标转换。仿射变常采用仿射变换方法进行地理信息数据坐标转换。仿射变换其实质为线性变换，数学模型为二元一次多项式：换其实质为线性

2、变换，数学模型为二元一次多项式：式中：式中： ， 为初始坐标；为初始坐标； 为变换坐标为变换坐标; A，B，C，D，E，F为转换系数。为转换系数。 由于该模型为由于该模型为6参数模型，因此至少需要参数模型，因此至少需要3个控制点的两坐标系成个控制点的两坐标系成果方可进行坐标转换。实际操作中，通常用果方可进行坐标转换。实际操作中，通常用4个或更多的控制点，采用个或更多的控制点，采用最小二乘原理估计转换系数，以减少误差，提高转换精度。最小二乘原理估计转换系数，以减少误差，提高转换精度。xyTTyx ，4 42.2 2.2 仿射变换法局限仿射变换法局限许多许多GIS软件提供了仿射变换工具，使得该方法

3、在地理信息数据转软件提供了仿射变换工具，使得该方法在地理信息数据转换中得到广泛的应用。但是由于我国参心系与地心系之间的坐标转换并换中得到广泛的应用。但是由于我国参心系与地心系之间的坐标转换并不是单纯的线性关系，使得不是单纯的线性关系，使得仿射变换有以下局限仿射变换有以下局限： 由于在变换时不同区域采用不同的转换控制点，相邻区域图形转由于在变换时不同区域采用不同的转换控制点，相邻区域图形转换后存在接边缝隙，需要重新接边；换后存在接边缝隙，需要重新接边； 随着转换范围扩大，转换精度逐步降低，不适用于省、市地理信随着转换范围扩大，转换精度逐步降低，不适用于省、市地理信息数据库的转换息数据库的转换 ；

4、 由于仿射变换的转换参数采用最小二乘估计，使得各控制点转换由于仿射变换的转换参数采用最小二乘估计，使得各控制点转换后的坐标与实际坐标存在一定的误差。后的坐标与实际坐标存在一定的误差。5 52.3 2.3 逐点转换法逐点转换法逐点转换法就是利用逐点转换法就是利用高分辨率高精度格网改正量，采用逐要高分辨率高精度格网改正量，采用逐要素素点和配准的点和配准的办法进行转换。办法进行转换。 优点优点 转换为无缝转换，不需要重新接边；转换为无缝转换，不需要重新接边； 转换不受比例尺及范围的限制，可转换任意比例尺、任意范围大小转换不受比例尺及范围的限制，可转换任意比例尺、任意范围大小 的地理信息数据，且任意比

5、例尺同一地理位置的转换结果相同；的地理信息数据，且任意比例尺同一地理位置的转换结果相同； 转换精度高，在控制点上无精度损失；转换精度高，在控制点上无精度损失； 不受不受GISGIS软件平台的限制，可从底层开发软件实现转换；软件平台的限制，可从底层开发软件实现转换； 该方法同样适用于城市独立坐标系地理信息数据向该方法同样适用于城市独立坐标系地理信息数据向20002000系转换。系转换。6 62.4.1 2.4.1 数字线划图（数字线划图（DLGDLG）数据）数据DLGDLG数据以文件形式和数据库形式存放（按县或市存放），其存数据以文件形式和数据库形式存放（按县或市存放），其存储方式不同，转换到储

6、方式不同，转换到20002000国家大地坐标系下方法有所不同，下面分别国家大地坐标系下方法有所不同，下面分别介绍介绍 基础地理信息数据坐标系向基础地理信息数据坐标系向20002000国家大地坐标系坐标转换改正量采国家大地坐标系坐标转换改正量采用高分辨率高精度格网改正量。其数据以文件和数据库形式存放，存放用高分辨率高精度格网改正量。其数据以文件和数据库形式存放，存放方式不同，转换到方式不同，转换到20002000国家大地坐标系方法有所不同。国家大地坐标系方法有所不同。2.4 2.4 基础地理信息数据向基础地理信息数据向20002000国家大地坐标系坐标转换方法国家大地坐标系坐标转换方法7 72.

7、4.2 DLG2.4.2 DLG数据转换流程数据转换流程8 82.4.3 2.4.3 文件形式转换方法文件形式转换方法获取获取1980西安坐标系投影信息，计算高斯投影带号；西安坐标系投影信息，计算高斯投影带号；获取原坐标系各要素的坐标，逐点计算其获取原坐标系各要素的坐标，逐点计算其2000国家大地国家大地坐标系下各要素的坐标；坐标系下各要素的坐标；将将2000国家大地坐标系下各要素的坐标写回原要素；国家大地坐标系下各要素的坐标写回原要素；添加添加20002000国家大地坐标系投影信息国家大地坐标系投影信息。9 92000国家大地坐标系坐国家大地坐标系坐标计算流程：标计算流程：1010双线性内插

8、双线性内插模型：双线性内差是利用任一点周围四个格网点的模型：双线性内差是利用任一点周围四个格网点的坐标差计算完成坐标差计算完成。N(xN(x0 0,y,y0 0) )P(x,y)P(x,y)N(xN(x1 1,y,y1 1) )N(xN(x1 1,y,y0 0) )N(xN(x0 0,y,y1 1) )N(xN(x，y y0 0) )N(xN(x，y y1 1) )dxdxdydyy yx x1111),(),(),(),(010yxNyxNydyyxNyxN),(),(),(),(0001000yxNyxNxdxyxNyxN),(),(),(),(1011101yxNyxNxdxyxNyxN

9、式中式中x，y为格网为格网间距间距，dx，dy为点为点P(x，y)距离格网点距离格网点 的距离。的距离。12122.4.4 2.4.4 数据库形式转换方法数据库形式转换方法用用ArcSDE连接后台数据库（可以是连接后台数据库（可以是Oracle或或Geodatabase），加载），加载DLG坐标，将坐标，将2000国家大地坐标系下的国家大地坐标系下的要素存储到空间数据库中新建的要素类，具体空间数据库中每要素存储到空间数据库中新建的要素类，具体空间数据库中每个要素类，读取各要素原坐标系坐标，逐点计算个要素类，读取各要素原坐标系坐标，逐点计算2000国家大地国家大地坐标系下各要素方法如如下。坐标系

10、下各要素方法如如下。新建一个与原要素类结构相同的新要素类；新建一个与原要素类结构相同的新要素类；获取各要素原坐标系坐标，逐点计算获取各要素原坐标系坐标，逐点计算2000国家大地坐标国家大地坐标系下各要素的坐标；系下各要素的坐标； 将将2000国家大地坐标系下要素写入新建要素类；国家大地坐标系下要素写入新建要素类；添加添加20002000国家大地坐标系投影信息。国家大地坐标系投影信息。13132.4.5 2.4.5 影像数据影像数据土土地地影像影像数据为数据为TiffTiff、ImageImage格式文件数据和存储在格式文件数据和存储在OracleOracle数数据库中的据库中的切片影像切片影像

11、数据。数据。2.4.5.1 2.4.5.1 分景影像数据分景影像数据转换转换流程流程14142.4.5.2 Oracle2.4.5.2 Oracle数据库中切片影像数据转换流程数据库中切片影像数据转换流程15152.4.6 2.4.6 影像影像数据转换方法数据转换方法2.4.6.1 2.4.6.1 分景影像数据转换方法分景影像数据转换方法 获取获取19801980西安坐标系投影信息，计算高斯投影带号；西安坐标系投影信息，计算高斯投影带号； 获取获取19801980西安坐标系影像数据坐标范围，依据区域大西安坐标系影像数据坐标范围，依据区域大小、区域形状、精度要求高低等技术参数均匀内插部分控制小、

12、区域形状、精度要求高低等技术参数均匀内插部分控制点（点（5 5公里），计算其公里），计算其20002000国家大地坐标系下的坐标；国家大地坐标系下的坐标； 用用19801980西安坐标系坐标及西安坐标系坐标及20002000国家大地坐标系下坐标国家大地坐标系下坐标，进行配准，完成数据的坐标，进行配准，完成数据的坐标转换；转换； 添加添加20002000国家大地坐标系投影信息。国家大地坐标系投影信息。16162.4.6.2 2.4.6.2 切片数据转换方法切片数据转换方法 根据根据20002000国家大地坐标系下需要的切片国家大地坐标系下需要的切片影像影像数据坐标数据坐标范围，利用高精度格网改正

13、量获取范围，利用高精度格网改正量获取19801980西安坐标系下对应涉西安坐标系下对应涉及的切片栅格数据；及的切片栅格数据； 对获取的对获取的19801980西安坐标系切片进行拼接，读取拼接后西安坐标系切片进行拼接，读取拼接后的坐标范围，均匀内插控制点，计算其的坐标范围，均匀内插控制点，计算其20002000国家大地坐标系国家大地坐标系下的坐标；下的坐标； 利用控制点的利用控制点的19801980西安坐标系坐标和西安坐标系坐标和20002000国家大地坐国家大地坐标系坐标，进行配准，完成拼接标系坐标，进行配准，完成拼接影像影像数据的坐标转换，最后数据的坐标转换，最后对其进行裁切，得到对其进行裁

14、切，得到20002000国家大地坐标系切片国家大地坐标系切片影像影像数据数据。17172.4.7 2.4.7 文本数据文本数据土土地地文本文本数据主要分为电子文本格式数据主要分为电子文本格式、纸、纸质文本格式。质文本格式。电子文本格式电子文本格式有有doc、txt等格式等格式，纸，纸质文本有报告、图件等。质文本有报告、图件等。2.4.7.1 2.4.7.1 电子数据转换流程电子数据转换流程18182.4.7.2 2.4.7.2 纸质数据转换流程纸质数据转换流程19192.4.8 2.4.8 文本数据转换方法文本数据转换方法2.4.8.1 2.4.8.1 电子数据转换方法电子数据转换方法对于电子

15、格式的文本数据，先按软件要求整理坐标对于电子格式的文本数据，先按软件要求整理坐标，再进行再进行坐标转换，坐标转换，直接输出转换后坐标。直接输出转换后坐标。2.4.8.2 2.4.8.2 纸质数据转换方法纸质数据转换方法对于纸质格式的文本数据，先对纸质坐标进行数字化、对于纸质格式的文本数据，先对纸质坐标进行数字化、整理坐标整理坐标，再进行再进行坐标转换坐标转换，直接输出转换后坐标。直接输出转换后坐标。2020第一第一步：分析省步：分析省级级国土国土部门部门土地土地调查、地质环境监测、土地利用调查、地质环境监测、土地利用规划、矿产资源调查等各类矢量数据、规划、矿产资源调查等各类矢量数据、影像影像数

16、据和文本数据，研究数据和文本数据，研究国国土系统土系统空间矢量数据、空间矢量数据、影像影像数据坐标转换技术方法，研究影像切片数数据坐标转换技术方法，研究影像切片数据坐标转换方法，研究海量空间数据库坐标转换方法，编写据坐标转换方法，研究海量空间数据库坐标转换方法，编写2000国家国家大地坐标系转换技术方案。大地坐标系转换技术方案。第二步第二步：本本省省范围及临近周边区域大地控制点基础资料的收集、范围及临近周边区域大地控制点基础资料的收集、整理与分析。整理与分析。第三步：第三步：计算计算本本省省范围内从范围内从1954年北京坐标系和年北京坐标系和1980西安坐标系向西安坐标系向2000国家大地坐标

17、系转换的高精度、高分辨率格网改正量国家大地坐标系转换的高精度、高分辨率格网改正量。第四步：研制第四步：研制2000国家大地坐标系坐标转换软件。国家大地坐标系坐标转换软件。实现空间实现空间矢量矢量数据、栅格数据、文本文件数据、数据、栅格数据、文本文件数据、Oracle数据库空间矢量数及切片数据库空间矢量数及切片影影像像数据坐标转换。数据坐标转换。2222第五第五步步：依据依据实际实际工作需要将全系统的数据分出层次，工作需要将全系统的数据分出层次，分步骤分步骤向向2000国家大地坐标系进行坐标国家大地坐标系进行坐标转换转换。首先。首先优先优先转换国土资源管理基础转换国土资源管理基础平台数据，满足国

18、家平台数据，满足国家规定规定时间时间使用使用2000国家大地坐标后的国土资源管国家大地坐标后的国土资源管理要求理要求，其次其次对对使用频率较低的历史档案数据在后续的工作中逐步转使用频率较低的历史档案数据在后续的工作中逐步转换换。第六步：对转换到第六步：对转换到2000国家大地坐标系的国土资源管理基础平台国家大地坐标系的国土资源管理基础平台数据任意抽查一年的数据任意抽查一年的数据数据（文件文件格式及格式及Oracle数据库）进行数据库）进行质检。质检。第七第七步：步：根据根据国土资源部、国家测绘地理信息局国土资源部、国家测绘地理信息局关于加快使用关于加快使用2000国家大地坐标系国家大地坐标系的

19、通知的通知要求要求，省级负责推广，省级负责推广2000国家大地坐标国家大地坐标系使用，检核地方独立平面坐标系与系使用，检核地方独立平面坐标系与2000国家大地坐标系的有效联系国家大地坐标系的有效联系及自及自有坐标有坐标数据数据成果成果转换转换。为保证为保证2000国家大地坐标系能够全面推广国家大地坐标系能够全面推广使用，需检查各地推广使用情况、调研使用中遇到的问题、检查已经使用，需检查各地推广使用情况、调研使用中遇到的问题、检查已经转换的成果等。转换的成果等。23232424检验检验范围：在范围：在本本省选择任意一年的土地空间矢量省选择任意一年的土地空间矢量数据数据、影像影像数据数据进行转换，

20、对属性完整性、图元齐全进行转换，对属性完整性、图元齐全性、接边情况、拓扑关系检查。性、接边情况、拓扑关系检查。 检查属性数据：坐标转换后的成果属性数据与检查属性数据：坐标转换后的成果属性数据与原始数据属性数据原始数据属性数据100%一致；一致； 检查检查相邻相邻县县接接边：坐标转换后的成果边：坐标转换后的成果相邻相邻县县接接边与原始数据相邻接边情况一致；边与原始数据相邻接边情况一致； 图元个数：坐标转换后的成果图元个数与原始图元个数：坐标转换后的成果图元个数与原始数据图元个数一致；数据图元个数一致；2525 拓扑检查：拓扑检查：用用土地土地生产生产过程中的质检软件，对过程中的质检软件，对200

21、0国家大地坐标系成果进行检查。由于原始数据造成的在国家大地坐标系成果进行检查。由于原始数据造成的在2000国家大地坐标系成果中出现的拓扑错误，根据错误的国家大地坐标系成果中出现的拓扑错误，根据错误的严重程度需要对原始数据进行修改（增加节点），修改完严重程度需要对原始数据进行修改（增加节点），修改完成后再次进行坐标转换；成后再次进行坐标转换； 影像影像数据数据与矢量数据套合检查，将与矢量数据套合检查，将2000国家大地坐国家大地坐标系的矢量数据标系的矢量数据与影像与影像数据进行套合检查。数据进行套合检查。26262727 考虑到参心坐标系测绘成果数量巨大（尤其是地理信息数据）、成考虑到参心坐标系

22、测绘成果数量巨大（尤其是地理信息数据）、成果形式复杂（有各种比例尺地形图及地理信息数据库等），为了缩短我国果形式复杂（有各种比例尺地形图及地理信息数据库等），为了缩短我国20002000国家大地坐标系推广应用进程，提高参心坐标系测绘成果向国家大地坐标系推广应用进程，提高参心坐标系测绘成果向20002000国家国家大地坐标系转换的效率，需要改变过去首先提供图幅改正量然后利用图幅大地坐标系转换的效率，需要改变过去首先提供图幅改正量然后利用图幅改正量进行转换的模式，国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心自主改正量进行转换的模式，国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心自主研发了一套自动化程度高、速度快

23、、操作方便的参心坐标系成果向地心系研发了一套自动化程度高、速度快、操作方便的参心坐标系成果向地心系转换软件系统。转换软件系统。 本软件实现了省级本软件实现了省级1 1：1 1万基础地理信息数据从万基础地理信息数据从8080系向系向20002000系转换。所系转换。所涉及成果有文件数据和空间数据库数据，涵盖涉及成果有文件数据和空间数据库数据，涵盖4D4D产品，包括产品，包括DRGDRG，DLGDLG，DOMDOM，DEMDEM和文本文件；文件数据可进行单个文件、单目录下所有文件或多和文本文件；文件数据可进行单个文件、单目录下所有文件或多目录下所有文件进行批量数据转换；对于空间数据库可实现整库转换，无目录下所有文件进行批量数据转换；对于空间数据库可实现整库转换，无需数据库数据的格式转换。需数据库数据的格式转换。2828基础地理信息基础地理信息数据坐标转换数据坐标转换软件功能模块软件功能模块29293030