ArcGIS的坐標(biāo),投影變換

1、ArcGIS的坐標(biāo)，投影變換,閆磊,2020年8月2日,Page 2,本章內(nèi)容,ArcGIS的坐標(biāo)，投影文件的含義 北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、wgs84的區(qū)別 3度分度和6度分帶 投影文件的含義 比例尺和數(shù)據(jù)精度 數(shù)據(jù)單位 ArcGIS的平面坐標(biāo)和球面投影變換操作 ArcGIS動(dòng)態(tài)投影操作,Page 3,ArcGIS的坐標(biāo)，投影,1、ArcGIS的坐標(biāo)，投影文件的含義 一、ArcGIS中坐標(biāo)系統(tǒng)兩種：地理坐標(biāo)系與投影坐標(biāo)系 地理坐標(biāo)系（Geographic coordinate system），是以經(jīng)緯度為地圖的存儲(chǔ)單位的，也成球面坐標(biāo) ，如WGS 1984（GPS點(diǎn)），Xian 198

2、0.prj Beijing 1954.prj，,Page 4,坐標(biāo)系統(tǒng),投影坐標(biāo)系統(tǒng) （Projection coordinate system）平面坐標(biāo)系統(tǒng)地圖單位通常為米 ，也成非地球投影坐標(biāo)系統(tǒng) （not earth），或者是平面坐標(biāo) 坐標(biāo)是GIS數(shù)據(jù)的骨骼框架，能夠?qū)⑽覀兊臄?shù)據(jù)定位到相應(yīng)的位置，為地圖中的每一點(diǎn)提供準(zhǔn)確的坐標(biāo)，對(duì)地理坐標(biāo)系坐標(biāo)0360,Page 5,1.1北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、wgs84的區(qū)別,北京54坐標(biāo)系與西安80坐標(biāo)系都是以Gauss_Kruger為基礎(chǔ)，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系 北京54坐標(biāo)系：1954建立原點(diǎn)不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃 西安80坐

3、標(biāo)系：也稱國(guó)家大地坐標(biāo)系， 1980年，原點(diǎn)在西安附近 GPS系統(tǒng)所采用的是1984年世界大地坐標(biāo)系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)。WGS-84坐標(biāo)系是美國(guó)國(guó)防部研制確定的大地坐標(biāo)系。原點(diǎn)是地球的質(zhì)心,Page 6,1.2北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、wgs84的區(qū)別,北京54:長(zhǎng)半軸a=6378245m:短半軸b=6356863m 扁率 f=1/298.3 西安80:長(zhǎng)半軸a=6378140m;短半軸b=6356755m 扁率f=1/298.25 WGS-84:長(zhǎng)半軸a=6378137m;短半軸b=6356752.314 m 扁率f=1/298.25

4、是經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng) 注：扁率：f=（a-b）/a 西安80坐標(biāo)系與北京54坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換是不嚴(yán)密 不存在統(tǒng)一的公式 地球上同一點(diǎn)，各個(gè)坐標(biāo)系的經(jīng)緯度是不一樣的,Page 7,1.3、 3度，6度分帶含義,分度方法： 有3度和6度分帶法，中央經(jīng)線：對(duì)于6分帶法：從格林威治零度經(jīng)線起，每6分為一個(gè)投影帶，全球共分為60個(gè)投影帶，東半球從東經(jīng)0-6為第一帶，中央經(jīng)線為3 9 ，依此類推，投影帶號(hào)為1-30。其投影代號(hào)n和中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計(jì)算公式為：L0=(6n-3)；西半球投影帶從180回算到0，編號(hào)為31-60，投影代號(hào)n和中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計(jì)算公式L0=360-(6n-3)。,Page 8,1.2、

5、 3度，6度分帶含義,3分帶法：從東經(jīng)130起，每3為一帶，將全球劃分為120個(gè)投影帶，東經(jīng)130-430，.17830-西經(jīng)17830，.130-東經(jīng)130。 東半球有60個(gè)投影帶，編號(hào)1-60，各帶中央經(jīng)線計(jì)算公式：L0=3n ,中央經(jīng)線為3、6.180。 西半球有60個(gè)投影帶，編號(hào)1-60，各帶中央經(jīng)線計(jì)算公式：L0=360-3n ,中央經(jīng)線為西經(jīng)177、.3、0,Page 9,1.2、 3度，6度分帶含義,四、帶號(hào)和中央經(jīng)線的計(jì)算公式 1、3度帶 中央經(jīng)線 L0=3n 帶號(hào)n：=L0/3 2、6度帶 中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計(jì)算公式為：L0=(6n-3) 帶號(hào)n:=(L0+3)/6,Page

6、 10,1.2、 3度，6度分帶含義,五、反算最近經(jīng)線 1、3度帶 是以中央經(jīng)線左右（正負(fù)）各1.5度 2、6度帶 是以中央經(jīng)線左右（正負(fù)）各3度,Page 11,3度分度和6度分帶,Page 12,一個(gè)3度和6度詳細(xì)解釋,一個(gè)六度分帶，包含一個(gè)完整的3度分帶和兩個(gè)都是一半的具體更詳細(xì)的見(jiàn),Page 13,1.3arcgis坐標(biāo)系統(tǒng)文件說(shuō)明,北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、wgs84找到地理坐標(biāo)系,Page 14,1.3arcgis坐標(biāo)系統(tǒng)文件說(shuō)明,在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss KrugerBeijing 1954

7、目錄中，我們可以看到四種不同的命名方式： Beijing 1954 Degree GK CM 102E.prj Beijing 1954 Degree GK Zone 34.prj Beijing 1954 GK Zone 16.prj Beijing 1954 GK Zone 16N.prj 說(shuō)明如下： 三度分帶法的北京坐標(biāo)系，中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前不帶加號(hào) 三度分帶法的北京坐標(biāo)系，中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前加帶號(hào) 六度分帶法的北京坐標(biāo)系，分帶號(hào)為16，橫坐標(biāo)前加帶號(hào) 六度分帶法的北京坐標(biāo)系，分帶號(hào)為16，橫坐標(biāo)前不加帶號(hào) 記憶方式：3度分帶，前有3，,Pag

8、e 15,1.3ArcGIS的坐標(biāo)，投影文件的含義,在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss Krugerxian 1980 目錄中，我們可以看到四種不同的命名方式： Xian 1980 3 Degree GK CM 102E.prj Xian 1980 3 Degree GK Zone 34.prj Xian 1980 GK CM 117E.prj Xian 1980 GK Zone 17.prj 三度分帶法的西安80坐標(biāo)系，中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前不帶加號(hào) 三度分帶法的西安80坐標(biāo)系，中央經(jīng)線在東102度的分

9、帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前加帶號(hào) 六度分帶法的西安80坐標(biāo)系，分帶號(hào)為20，中央經(jīng)線117，橫坐標(biāo)前不加帶號(hào) 六度分帶法的西安80坐標(biāo)系，分帶號(hào)為17，中央經(jīng)線99 ，橫坐標(biāo)前加帶號(hào) 記憶方式：3度分帶，前有3，,Page 16,1.4比例尺和數(shù)據(jù)精度概念,我們通常說(shuō)的1：1萬(wàn)、1：25萬(wàn)、1：5萬(wàn)、1：10萬(wàn)、1：25萬(wàn)、1：50萬(wàn)、1：100萬(wàn) ，還有1：500，1：1000，1：2000 比例尺有大小，1：500是大比例尺，1：5萬(wàn)是小比例尺，由于比例尺是個(gè)比值，分母越大，比例尺也越小 到底什么是比例尺，最簡(jiǎn)單的講，比例尺=圖上距離/實(shí)地距離，,Page 17,比例尺舉例和數(shù)據(jù)精度,所以：比例尺

10、1：500的紙張1mm 對(duì)應(yīng)地圖500mm，0.5m，1：10000紙張1mm ：1*10000=10m，10米 一副實(shí)際的實(shí)際地圖實(shí)際上的數(shù)據(jù)精度，肉眼觀察最小距離為0.1mm，所以：1：500的數(shù)據(jù)精度為：0.1*500=5cm，5公分 1：10000數(shù)據(jù)精度為：0.1*10000=1m，1米,Page 18,1.5數(shù)據(jù)單位,長(zhǎng)度單位 1km（公里）=1000m（米，公尺） 1m=1000mm（毫米），1m=100cm（厘米），1m=10dm（分米） 1m=3尺， 面積單位 1公頃=100畝，1公頃=1萬(wàn)平方米，1平方公里=100公頃， 1平方公里=100萬(wàn)平方米， 1平方公里=1500畝

11、,Page 19,1.5數(shù)據(jù)單位,電子世界的特殊單位（英寸），英寸很常見(jiàn)計(jì)算機(jī)屏幕，電視機(jī)等等 1英寸（inch ）=25.4mm， 屏幕比例計(jì)算 1英寸=96像素， 打印的比例尺 300dpi= 1英寸=300像素（點(diǎn)）,Page 20,度和米轉(zhuǎn)換,度和米嚴(yán)格意義無(wú)法轉(zhuǎn)換，因?yàn)榈厍蚴菣E圓的，在不同的參數(shù)中不一樣，就是統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)如西安80，經(jīng)線1度和緯線1度長(zhǎng)度也是不一樣的。 大概計(jì)算如下： 西安80:長(zhǎng)半軸a=6378140m;短半軸b=6356755m 扁率f=1/298.25 經(jīng)度：以赤道為例：1度=6378140*2*3.1415926/360/1000=111.3km 合計(jì)1分為：