ArcGIS坐标系定义和转换

ARCGIS坐标1ArcGIS坐标系定义和转换

网上有关坐标系和坐标转换的文章很多，大家可搜索了学习一下，我推荐下面两篇文章供参考：

《坐标系统和投影变换在桌面产品中的应用》介绍了坐标系的一些基本概念，并结合ArcGIS进行了说明。

《ArcGIS坐标系统文件》介绍了ArcGIS坐标系名称的解析方法。

ArcGIS中的坐标系有两套：Geographicscoordinatesystem（地理坐标系、大地坐标系，经纬度表达）和Projectedcoordinatesystem（投影坐标系，直角坐标系）。

通过在ArcCatalog中右键点击一个Featureclass、Featuredataset、Rasterdataset和RasterCatalog，在“Property”的“XYCoordinateSytstem”中设置其坐标系。如果要进行转换，需通过ArcToolBox的“DataManagementTools”的“ProjectionsandTransformations”系列工具进行。

在同一个Datum（大地基准面）内的坐标转换是严密的，如在北京54的经纬度和直角坐标之间的转换是可在ArcGIS中设置源坐标系和目标坐标系来直接转换。如果要在不同Datum间进行转换，则需要设置转换参数，通常高精度的转换需要7参数，也即设置GeographicsTransformation。比如将北京54坐标转换成WGS84坐标，需要设置转换参数。

虽然我国没有公布北京54、西安80与WGS84之间的转换7参数，但ArcGIS可以在导入数据的时候通过设置目标坐标系，从而实现坐标转换，而且不用输入7参数，试验了一下，应该时默认参数为0。但根据网上的文章/blog.asp?ID=125，《ArcGIS坐标转换到底有多准？》，这些转换误差比较大。真正的坐标转换精度还需要进一步验证。

在用ArcToolBox中的转换工具进行坐标转换时，如果跨datum，则必须输入Transformation参数，从而保证转换精度。

2坐标系开发相关ArcEngine定义了北京54六度带和WGS84坐标系，可进行之间的坐标转换，但没有定义西安坐标系和北京54的三度带。所以不能直接使用ArcEngine预定义的坐标系。

安装ArcGISDesktop后，ArcGIS根目录下会有CoordinateSystems目录，是一系列prj文件定义的坐标系。ArcGISDesktop使用的就是这些坐标系，所以如果要支持足够多的坐标系，需要在ArcEngine中读取这些文件，而不要用预定义的坐标系枚举变量。

ArcEngine中坐标系的创建通过ISpatialReferenceFactory，比如：

ISpatialReferenceFactorysrFactory=newSpatialReferenceEnvironmentClass();

//创建WGS1984地理坐标系

IGeographicCoordinateSystemgcs=

srFactory.CreateGeographicCoordinateSystem((int)esriSRGeoCSType.esriSRGeoCS_WGS1984);

//创建Xian1980地理坐标系

ISpatialReferencesr=

srFactory.CreateESRISpatialReferenceFromPRJFile(@"D:\ArcGIS\CoordinateSystems\GeographicCoordinateSystems\Asia\Xian1980.prj");

//创建北京1954GK_18N投影坐标系

IProjectedCoordinateSystempcs=

srFactory.CreateProjectedCoordinateSystem((int)esriSRProjCSType.esriSRProjCS_Beijing1954GK_18N);

进行GeographicsTransformation则通过IGeoTransformation接口，该接口可以指定源坐标系和目标坐标系，然后基于点进行datum不同时的转换，实现该接口的类包括：

AbridgedMolodenskyTransformation

CompositeGeoTransformation

CoordinateFrameTransformation

CoordinateTransformation

GeocentricTranslation

HARNTransformation

LongitudeRotationTransformation

MolodenskyBadekasTransformation

MolodenskyTransformation

NADCONTransformation

NTv2Transformation

PositionVectorTransformation

等，其中CoordinateFrameTransformation就是常用的布尔莎7参数转换类。

具体转换坐标，可通过IGeometry的Project和ProjectEx函数，分别对应不需要IGeoTransformation和需要IGeoTransformation。Project也可实现不同datum的坐标系的转换，但需要设置IGeoTransformationOperationSet。

geometry.SpatialReference=srcSR;

if(geoTrans!=null)

geometry.ProjectEx(dstSR,esriTransformDirection.esriTransformForward,geoTrans,false,0,0);

else

geometry.Project(dstSR);

也可通过IGeoTransformation的TransformPointsFF函数来进行datum之间的转换，不过要注意的是，这个函数不支持投影，也就是只能在经纬度之间转换，如果在数据参考系时输入的是投影坐标系，函数只会取出其地理坐标系（我试验的结果，不知是否正确）。

geoTrans.PutSpatialReferences(srcSR,dstSR);

double[]inPoints=newdouble[2];

inPoints[0]=100;inPoints[1]=100;

double[]utPoints=newdouble[2];

geoTrans.TransformPointsFF(esriTransformDirection.esriTransformForward,1,refinPoints[0],refoutPoints[0]);

ArcToolBox中可以定义自定义的GeoTransformation，保存成*.gtf文件，置于目录...\\DocumentsandSettings\<user>\ApplicationData\ESRI\ArcToolbox\MyGeoTransformations.下，但ArcEngine中没找到可以从gft文件创建GeoTransformation的函数。但该文件还是比较容易解析的，可以自己写一个。如果转换模型确定，则可完全可自定义一个简单的文件来存储转换参数。

在使用IGeometry.Project时，有一个特别的类可以关注，IGeoTransformationOperationSet。这个类适用于要批量转换的Geometries中的SpatialReference不一样。在利用IGeometry.Project进行坐标转换时，如果两个坐标系之间的datum不一样，系统会搜索GeoTranformationOperationSet，找一个匹配的geotransformation，如果找不到，则GeoTranformation会不成功。

IGeoTransformationOperationSet就是缓存了系统环境中的GeoTranformation。通常spatialReferenceFactory.GeoTransformationDefaults中的IGeoTransformationOperationSet个数为0，每往里Set一次，则添加一个。可参考其例子。

3用ArcGIS维护坐标系转换思路

1）矢量数据

如果创建FeatureDataset，设置其坐标系为WGS84经纬度，导入矢量数据，ArcGIS会自动将所有数据转换为WGS84经纬度。

对于没有导入FeatureDataset，而是直接导入Geodatabase中的数据，可利用在导入时，设置Environment中的“输出坐标系”和“转换参数（如果有准确的参数，则设置，否则缺省为0）”来实现边导入边进行坐标转换。

2）栅格数据