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    ArcGIS中的坐标与投影

    时间:2019-8-14编辑:管理员来源:纵横信息部点击:466 返回前一页

      地理坐标:为球面坐标。参考平面地是椭球面。坐标单位:经纬度
      大地坐标:为平面坐标。参考平面地是水平面坐标单位:米、千米等。
      投影:地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。(投影:将不规则的地球曲面转换为平面,将地理坐标转换为大地坐标的过程——投影)
      在ArcGIS中预定义了两套坐标系:地理坐标系(Geographiccoordinatesystem)投影坐标系(Projectedcoordinatesystem),
      1、首先理解地理坐标系(Geographiccoordinatesystem),Geographiccoordinatesystem直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图存储单位的。很明显,Geographiccoordinatesystem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?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。具有长半轴,短半轴,偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
      Spheroid:Krasovsky_1940
      SemimajorAxis(长半轴):6378245.000000000000000000
      SemiminorAxis(短半轴):6356863.018773047300000000
      InverseFlattening(扁率):298.300000000000010000
      然而有了这个椭球体以后还不够,还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,大地基准面是D_Beijing_1954。
      咱们平常所说的北京54坐标系是指:北京54坐标系(BJZ54)
      北京54坐标系为参心大地坐标系,大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位,它是以格拉索夫斯基椭球为基础,经局部平差后产生的坐标系。由此可见,该坐标系已经包含椭球体的参数。
      --------------------------------------------------------------------------------
      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:
      AngularUnit:Degree(0.017453292519943299)(单位弧度)
      PrimeMeridian(起始经度):Greenwich(0.000000000000000000)
      Datum(大地基准面):D_Beijing_1954
      Spheroid(参考椭球体):Krasovsky_1940
      SemimajorAxis:6378245.000000000000000000
      SemiminorAxis:6356863.018773047300000000
      InverseFlattening:298.300000000000010000
      2、接下来便是Projectioncoordinatesystem(投影坐标系统),首先看看投影坐标系统中的一些参数。
      Projection:Gauss_Kruger
      Parameters:
      False_Easting:500000.000000(伪东500KM)
      False_Northing:0.000000
      Central_Meridian:117.000000(中央经线)
      Scale_Factor:1.000000
      Latitude_Of_Origin:0.000000
      LinearUnit:Meter(1.000000)
      GeographicCoordinateSystem:
      Name:GCS_Beijing_1954
      Alias:
      Abbreviation:
      Remarks:
      AngularUnit:Degree(0.017453292519943299)
      PrimeMeridian:Greenwich(0.000000000000000000)
      Datum:D_Beijing_1954
      Spheroid:Krasovsky_1940
      SemimajorAxis:6378245.000000000000000000
      SemiminorAxis:6356863.018773047300000000
      InverseFlattening:298.300000000000010000
      从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有GeographicCoordinateSystem。
      投影坐标系统,实质上便是平面坐标系统,其地图单位通常为米。
      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须得有一个“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须要求有GeographicCoordinateSystem参数。
      关于北京54和西安80是我们使用最多的坐标系
      先简单介绍高斯-克吕格投影的基本知识,我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影,其通常是按6度和3度分带投影,1:2.5万-1:50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。具体分带法是:6度分带从本初子午线开始,按经差6度为一个投影带自西向东划分,全球共分60个投影带,带号分别为1-60;3度投影带是从东经1度30秒经线开始,按经差3度为一个投影带自西向东划分,全球共分120个投影带。
      为了便于地形图的测量作业,在高斯-克吕格投影带内布置了平面直角坐标系统,具体方法是,规定中央经线为X轴,赤道为Y轴,中央经线与赤道交点为坐标原点,x值在北半球为正,南半球为负,y值在中央经线以东为正,中央经线以西为负。由于我国疆域均在北半球,x值均为正值,为了避免y值出现负值,规定各投影带的坐标纵轴均西移500km,中央经线上原横坐标值由0变为500km。为了方便带间点位的区分,可以在每个点位横坐标y值的百千米位数前加上所在带号,如20带内A点的坐标可以表示为YA=20745921.8m。
      在CoordinateSystems\ProjectedCoordinateSystems\GaussKruger\Beijing1954目录中,我们可以看到四种不同的命名方式:
      Beijing19543DegreeGKCM75E.prj
      Beijing19543DegreeGKZone25.prj
      Beijing1954GKZone13.prj
      Beijing1954GKZone13N.prj
      对它们的说明分别如下:
      三度分带法的北京54坐标系,中央经线在东75度的分带坐标,横坐标前不加带号
      三度分带法的北京54坐标系,中央经线在东75度的分带坐标,横坐标前加带号
      六度分带法的北京54坐标系,分带号为13,横坐标前加带号
      六度分带法的北京54坐标系,分带号为13,横坐标前不加带号