空间分析的地理基础坐标系统及其转换

第2章空间分析的地理根底

——坐标系统及其转换任何空间特征都表示为地球外表的一个特定位置，而位置依赖于既定的坐标系来表示。1975319753111119753197531111x=a0+a1x’+a2y’y=b0+b1x’+b2y’Georeferencing过程〔几何纠正〕屏幕坐标系统——物理坐标系统平面坐标系统——投影坐标系统(projectedcoordinatesystem)球面坐标系统——地理坐标系统(geographiccoordinatesystem)投影变换地图投影地理变换主要框架2.1屏幕坐标系统的 几何纠正1意义2数学解析3ArcGIS中实现方式2.2地理坐标系统及其 地理变换1根本概念2我国常采用地理坐 标系统3地理变换4ArcGIS中地理坐标 系统(GCS)参数设置2.3地图投影1重要性2根本概念、根本知 识介绍2.4投影(平面)坐标 系统及其投影变换1投影坐标系统的 类型2我国常采用的地图 投影及其参数设置3投影变换2.5ArcGIS中地理变换、地图投影及投影变换等实现方式2.1屏幕坐标系统的几何纠正1意义赋予扫描地图或者数字化地图地理信息,实现 空间化的过程，是GIS空间分析或制图至关重 要的一步！2数学解析(屏幕物理坐标向用户空间坐标的转换)3在ArcGIS中的实现方式1975319753111119753197531111x=a0+a1x’+a2y’y=b0+b1x’+b2y’Georeferencing过程〔几何纠正〕2数学解析

(屏幕物理坐标与用户空间坐标的转换)X=x’’’+a0Y=y’’’+b0x’’’～〔x’’，y’’〕y’’’～〔x’’，y’’〕1〕设物理坐标系为x’o’y’，用户坐标系为XOY，那么XYx’’’x’’x’y’’’y’y’’O’(a0,b0)θO●PXYx’’’x’’y’’’y’’O’(a0,b0)θO●Pθ？ABA=x’’cosθB=y’’sinθx’’’=

x’’cosθ－y’’sinθx’’’～〔x’’，y’’〕x’’y’’XYx’’’x’’y’’’y’’O’(a0,b0)θO●Pθ？ABA=x’’sin

θB=y’’cosθy’’’=

x’’sinθ+y’’cosθy’’’～〔x’’，y’’〕x’’y’’XYx’’’x’’x’y’’’y’y’’O’(a0,b0)θO●PX=x’’’+a0Y=y’’’+b0x’’’=

x’’cosθ－y’’sinθy’’’=

x’’sinθ+y’’cosθX=a0+

x’’cosθ－y’’sinθY=b0

+

x’’sinθ+y’’cosθXYx’’’x’’x’y’’’y’y’’O’(a0,b0)θO●PX=a0+mx’’cosθ－ny’’sinθY=b0+mx’’sinθ+ny’’cosθ2〕考虑到比例尺因子x方向〔横向〕实际比例尺为m；y方向〔纵向〕实际比例尺为nx=a0+ma1x’+na2y’y=b0+mb1x’+nb2y’x=a0+m*cos(θ)x’+n*sin(θ)y’y=b0+m*sin(θ)x’+n*cos(θ)y’affine仿射变换(m＝n)，假设地图因变形而引起实际比例尺在x和y方向上不同，具有图纸变形及其偏移、旋转、缩放等的纠正功能，【常用】，是ArcGIS中的默认功能similarity相似变换(m=n)，没有图形变形的纠正功能3〕仿射变换与相似变换x=a0+ma1x’+na2y’y=b0+mb1x’+nb2y’x=A0+A1x’+A2y’y=B0+B1x’+B2y’4〕最小二乘法求解方程x=A0+A1x’+A2y’y=B0+B1x’+B2y’X方向误差为△X＝理论值X－计算值X＝x－〔a0+a1x’+a2y’〕Y方向误差为△Y＝理论值Y－计算值Y＝y－〔b0+b1x’+b2y’〕那么距离误差为△d＝△X2＋△Y2∑△d2

＝∑△X2＋∑

△Y2

控制点的中误差为Mp＝±[(△X2＋△Y2)/n]1/2N表示数字化控制点的个数2.1屏幕坐标系统的几何纠正1意义赋予扫描地图或者数字化地图地理信息,实现 空间化的过程，是GIS空间分析或制图至关重 要的一步！2数学解析(屏幕物理坐标向用户空间坐标的转换)3在ArcGIS中的实现方式1)ArcMAP中的地图空间化2)workstation中采集数据的空间化3在ArcGIS中的实现方式TRANSFORM<in_cover><out_cover>{AFFINE|PROJECTIVE|SIMILARITY}说明：Affine－可以纠正扭曲、偏移、缩放和旋转等，最常用，至少需要4组控制点来求解6个待定系数；Similarity－只纠正偏移、缩放和旋转等现象，至少需要3组TICS来求解4个待定系数；Projective－需要5组tics，适用于较高拍摄或者相比照较平坦区域的航片纠正；具体可以参考ArcDOC中transform的帮助文档1)ArcMap中地图空间化——对底图进行纠正，然后 shapefile数字化123452)Workstation中采集coverage数据的空间化具有相同的tics，bnd的屏幕坐标系下coverages12342)Workstation中采集数据的空间化

具体步骤及其arc环境下的命令〔1〕创立含有相同tics，bnd的ticoriginal[备份用]和 ticcov[变换用]两个新图层；命令：create、copy〔2〕修改ticcov中的坐标为空间坐标；why不能在已经采集的coverage根底上修改？命令：tables环境下：directory、list、update〔3〕根据ticgeo创立新图层；命令：create、copy〔4〕仿射变换操作transform命令：transform2)Workstation中采集数据的空间化图示ResidentRiverRoadRegionResident.patRiver.aatRoad.aatRegion.patTiccov.tic屏幕坐标下的数字化图层所有图层tic点为屏幕坐标ResidenttransRivertransRoadtransRegiontransTiccovtrans.tic所有图层tic点为空间坐标Resident.patRiver.aatRoad.aatRegion.patHavearest！主要框架2.1屏幕坐标系统的 几何纠正1意义2数学解析3ArcGIS中实现方式2.2地理坐标系统及其 地理变换1根本概念2我国常采用地理坐 标系统3地理变换4ArcGIS中地理坐标 系统(GCS)参数设置2.3地图投影1重要性2根本概念、根本知 识介绍2.4投影(平面)坐标 系统及其投影变换1投影坐标系统的 类型2我国常采用的地图 投影及其参数设置3投影变换2.5ArcGIS中地理变换、地图投影及投影变换等实现方式2.2地理坐标系统及其地理变换1根本概念(地球的表达)水准面、水平面、大地水准面、大地体、 地球椭球体、参考椭球体、基准面2我国常采用地理坐标系统3地理变换AB大地水准面黄海平均海水面铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线1)水准面:地球上自由静止的水面，水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面，有无数多个。2)水平面:与水准面相切的平面称为水平面。3)大地水准面:与平均海水面相吻合的水准面，是测量工作的基准面。4)大地体：大地水准面所包围的形体，代表了地球的自然形状和大小。铅垂线是测量工作的基准线。NSWE地球椭球体大地水准面大地体(地球的一级逼近)与地球椭球体NSEWOaba地球椭球体(spheroid)(地球形状二级逼近〕ellipsoid长半径a(赤道半径)短半径b〔极半径〕扁率f=(a-b)/a5)地球椭球体：椭圆NWSE绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球体国际主要参考椭球名称年代长半径/m扁率附注德兰勃〔Delambre〕180063756531：334.0法国埃弗瑞斯〔Everest〕183063772761：300.801法国贝塞尔〔Bessel〕184163773971：299.152英国克拉克〔Clarke〕186663782061：294.978英国克拉克〔Clarke〕188063782491：293.459英国海福特〔Hayford〕191063783881：297.01942年国际第一个推荐值克拉索夫斯基194063782451：298.3苏联1967年大地坐标系196763781601：298.2471971年国际第二个推荐值1975年大地坐标系197563781401：298.2571975年国际第三个推荐值1980年大地坐标系197963781371：298.2571979年国际第四个推荐值我国使用的椭球海福特Hayford(1952年前)克拉索夫斯基椭球体(krasovsky)IAG75椭球体WGS84椭球体

我国的大地坐标系1954年北京坐标系1980年国家大地坐标系(西安原点)GPS测量数据地心椭球体名称[worldgeodeticsystem]84

WGS84椭球体19846378137国际参考椭球体位置推算椭球6)参考椭球体,基准面Datum

【椭球体定义了形状，大地原点定义了球体的位置】此椭球适合欧洲此椭球适合北美大地水准面WGS84在天文大地测量中首先选取一个对一个国家比较适中的大地测量原点，并从此点出发通过事先布设的三角网点进行几何测量和大地经纬度测量，再以测量结果将事先设置的地球椭球面位置调整到最理想的位置上。这种定位和定向相对于全球而言只能是局部，所得到的椭球体叫做参考椭球体本地基准面用于局部地区更大比例尺〔1：20，000〕更好地拟合地球外表精度较高通过相对于地心的位置来定义；定位地球上的点的参照系统；定义该区域全部大地坐标计算的起算点。大地基准面都通过当地基准面向WGS84的转换7参数来定义，即三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值；三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时，分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角；比例校正因子，用于调整椭球大小相关概念小结地球的自然外表水准面大地水准面地球椭球体外表基准面[参考椭球体]大地体地球椭球体＋大地原点定位和定向地球形状的一级逼近地球形状的二级逼近大地测量基准面和大地起算数据大地高程起算面思考没有定义坐标系统与屏幕坐标系统是否一个概念？椭球体与基准面〔参考椭球体〕的异同？怎样定义基准面？Coverage、扫描地图或者影像数据的几何纠正步骤一样么？为什么？分别是什么？扫描矢量化的图层〔coverages〕，可以不可以进行几何纠正后，再添加底图进行属性的编辑？参加coverages丧失了*.tic文件，能否进行几何纠正？2.2地理坐标系统及其地理变换1根本概念(地球的表达)水准面、水平面、大地水准面、大地体、 地球椭球体、参考椭球体、基准面2我国常采用地理坐标系统1〕地理坐标系统2〕常用大地坐标系统(GeographicCoordinateSystem)3地理变换地理坐标：用经纬度表示地面点位的球面坐标1：天文纬度2：大地纬度3：地心纬度1〕地理坐标系统附：各种不同地理坐标系下经纬度的表达经度：本初子午面与观测点所在子午面之间的夹角；东经为正，西经为负。纬度：北纬：正，南纬：负天文纬度：赤纬，指参考椭球面上某一点铅垂线与赤道平面间的夹角；大地纬度：参考椭球面上某一点的法线与赤道面的夹角；地心纬度：参考椭球面上某一点和椭球中心连线与赤道面之间的夹角。大地坐标系(球面坐标系)是一种在三维球面(基准面)上的定位方法位置表示:(经度，纬度)单位：弧度或度不是投影度量不均匀(非线性)纬线在两极收敛1经度赤道上0=111KM

纬度60＝55.8KM

纬度90＝0km缺点:大地坐标是球面坐标，对测量计算和绘图来说，不便于直接进行各种计算。2〕我国常用的地理坐标系统(大地坐标系统)

简称:(GCS)单位:(经度,纬度)1.北京54坐标系(局部平差)datumface坐标原点：前苏联玻尔可夫天文台Spheroid:1940年克拉索夫斯基(krasovsky)2.西安80坐标系(整体平差)坐标原点:陕西泾阳县永乐镇北洪流村Spheroid:GRS1975〔国际大地测量与地球物理学联合会IUGG1975推荐〕新参考椭球体3.WGS84坐标系统地心坐标系,尤其在GPS机中通用

2.2地理坐标系统及其地理变换1根本概念(地球的表达)水准面、水平面、大地水准面、大地体、 地球椭球体、参考椭球体、基准面2我国常采用地理坐标系统1〕地理坐标系统2〕常用大地坐标系统(GeographicCoordinateSystem)3地理变换1〕定义2〕方法1〕地理变换是一种在地理坐标系〔基准面〕间转换数据的方法，其实质是实现地理变换或基准面平移。

2〕主要的地理变换方法三参数和七参数法2.2地理坐标系统及其地理变换1根本概念(地球的表达)水准面、水平面、大地水准面、大地体、 地球椭球体、参考椭球体、基准面2我国常采用地理坐标系统1〕地理坐标系统2〕常用大地坐标系统(GeographicCoordinateSystem)3地理变换1〕定义2〕方法4ArcGIS中地理坐标系统的参数设置4ArcMap(ArcGIS)中地理坐标系统(GCS)的参数设置GeographicCoordinateSystem:GCS_WGS_1984Datum(基准面):D_WGS_1984PrimeMeridian(本初子午线):0AngularUnit(角度单位):DecimalDegreeArc:projectProject:projectiongeographicProject:unitsddProject:spheroidkrasovskyProject:datumkrasovskyProject:parametersProject:endArc:Workstation(ArcGIS)中地理坐标系统(GCS)的参数设置主要框架2.1屏幕坐标系统的 几何纠正1意义2数学解析3ArcGIS中实现方式2.2地理坐标系统及其 地理变换1根本概念2我国常采用地理坐 标系统3地理变换4ArcGIS中地理坐标 系统(GCS)参数设置2.3地图投影1重要性2根本概念、根本知 识介绍2.4投影(平面)坐标 系统及其投影变换1投影坐标系统的 类型2我国常采用的地图 投影及其参数设置3投影变换2.5ArcGIS中地理变换、地图投影及投影变换等实现方式回忆坐标系统的类型？彼此之间如何实现？仿射变换、相似变换等的实现方法？在ArcMap和Workstation下如何实现？地理坐标有哪些类型？我国常用的大地坐标系统有哪些？在ArcMap和Workstation下如何实现？大地坐标之间如何变换？1975319753111119753197531111x=a0+a1x’+a2y’y=b0+b1x’+b2y’Georeferencing过程〔几何纠正〕屏幕坐标系统——物理坐标系统平面坐标系统——投影坐标系统(projectedcoordinatesystem)球面坐标系统——地理坐标系统(geographiccoordinatesystem)投影变换地图投影地理变换在ArcGIS中的实现方式TRANSFORM<in_cover><out_cover>{AFFINE|PROJECTIVE|SIMILARITY}说明：Affine－可以纠正扭曲、偏移、缩放和旋转等，最常用，至少需要4组控制点来求解6个待定系数；Similarity－只纠正偏移、缩放和旋转等现象，至少需要3组TICS来求解4个待定系数；Projective－需要5组tics，适用于较高拍摄或者相比照较平坦区域的航片纠正；具体可以参考ArcDOC中transform的帮助文档ArcMap中地图空间化——对底图进行纠正，然后 shapefile数字化12345Workstation中采集数据的空间化

具体步骤及其arc环境下的命令〔1〕创立含有相同tics，bnd的ticoriginal[备份用]和 ticcov[变换用]两个新图层；命令：create、copy〔2〕修改ticcov中的坐标为空间坐标；why不能在已经采集的coverage根底上修改？命令：tables环境下：directory、list、update〔3〕根据ticgeo创立新图层；命令：create、copy〔4〕仿射变换操作transform命令：transform地理坐标：用经纬度表示地面点位的球面坐标1：天文纬度2：大地纬度3：地心纬度地理坐标系统我国常用的地理坐标系统(大地坐标系统)

简称:(GCS)单位:(经度,纬度)1.北京54坐标系(局部平差)datumface坐标原点：前苏联玻尔可夫天文台Spheroid:1940年克拉索夫斯基(krasovsky)2.西安80坐标系(整体平差)坐标原点:陕西泾阳县永乐镇北洪流村Spheroid:GRS1975〔国际大地测量与地球物理学联合会IUGG1975推荐〕新参考椭球体3.WGS84坐标系统地心坐标系,尤其在GPS机中通用

ArcMap(ArcGIS)中地理坐标系统(GCS)的参数设置GeographicCoordinateSystem:GCS_WGS_1984Datum(基准面):D_WGS_1984PrimeMeridian(本初子午线):0AngularUnit(角度单位):DecimalDegreeArc:projectProject:projectiongeographicProject:unitsddProject:spheroidkrasovskyProject:datumkrasovskyProject:parametersProject:endArc:Workstation(ArcGIS)中地理坐标系统(GCS)的参数设置1〕地理变换是一种在地理坐标系〔基准面〕间转换数据的方法，其实质是实现地理变换或基准面平移。

2〕主要的地理变换方法三参数和七参数法思考没有定义坐标系统与屏幕坐标系统是否一个概念？椭球体与基准面〔参考椭球体〕的异同？怎样定义基准面？Coverage、扫描地图或者影像数据的几何纠正步骤一样么？为什么？分别是什么？扫描矢量化的图层〔coverages〕，可以不可以进行几何纠正后，再添加底图进行属性的编辑？参加coverages丧失了*.tic文件，能否进行几何纠正？主要框架2.1屏幕坐标系统的 几何纠正1意义2数学解析3ArcGIS中实现方式2.2地理坐标系统及其 地理变换1根本概念2我国常采用地理坐 标系统3地理变换4ArcGIS中地理坐标 系统(GCS)参数设置2.3地图投影1重要性2根本概念、根本知 识介绍2.4投影(平面)坐标 系统及其投影变换1投影坐标系统的 类型2我国常采用的地图 投影及其参数设置3投影变换2.5ArcGIS中地理变换、地图投影及投影变换等实现方式2.3地图投影1地图投影的重要性1〕GIS与地图投影2〕重要性2根本概念、根本知识介绍1)GIS与地图投影2〕地图投影的重要性3.研究区内多副图的拼接及其多个图层的叠加1.球面平面化的过程2.长度，面积和方位等参数的量算和基于距离和面积的空间信息查询和空间分析的需要度量不均匀(非线性)纬线在两极收敛1经度赤道上0=111KM

纬度60＝55.8KM

纬度90＝0kmlayerstilesGPS实测点与国家标准地形图匹配状况不同坐标系地形图邻接状况〔中间局部为54、80两个坐标系邻接“真空〞带〕2.3地图投影1地图投影的重要性1〕GIS与地图投影2〕重要性2根本概念、根本知识介绍1〕地图投影定义(掌握)2〕地图投影的变形3〕地图投影的类型4〕地图投影的选择197531975311111〕地图投影的定义地图投影：指按照一定数学法那么，使地球椭球面点位的地理坐标与平面地图上相对应的点位的平面直角坐标或平面极坐标间，建立起一一对应的函数关系。各种投影方式/类型Mapprojection:Concept2〕地图投影的类型变形角度：等角投影：投影前后角度不变；等面积投影：投影前后面积不变；任意投影：角度、面积、长度、均有变形投影面：横圆柱投影圆锥投影方位投影：投影面是平面投影面位置正轴投影:投影面中心轴与地轴相互重合斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直相切投影：投影面与椭球体相切相割投影：投影面与椭球体相割3)地图投影的变形长度变形形状变形角度变形面积变形地图投影变形的图解例如

〔摩尔维特投影－等积伪圆柱投影〕长度变形角度变形地图投影变形的图解例如

〔UTM－横轴等角割圆柱投影〕面积变形和长度变形4〕地图投影的选择地图投影将直接影响地图的精度和使用价值。通常地图投影对中小比例尺地图影响很大，对于大比例尺地图，那么影响很小。一般国家根本比例尺地形图的地图投影选择是由国家测绘部门制订，不允许随便更改。地图投影的选择主要考虑以下因素：制图区域的范围、形状和地理位置；地图的用途、出版方式及其他要求等。主要框架2.1屏幕坐标系统的 几何纠正1意义2数学解析3ArcGIS中实现方式2.2地理坐标系统及其 地理变换1根本概念2我国常采用地理坐 标系统3地理变换4ArcGIS中地理坐标 系统(GCS)参数设置2.3地图投影1重要性2根本概念、根本知 识介绍2.4投影(平面)坐标 系统及其投影变换1投影坐标系统的 类型2我国常采用的地图 投影及其参数设置3投影变换2.5ArcGIS中地理变换、地图投影及投影变换等实现方式2.4投影(平面)坐标系统及其投影变换投影坐标系统1〕投影坐标系统来源与表示2〕投影坐标系统2我国常采用的地图投影及其ArcGIS中参数的设置3投影变换地面点的位置基准面〔大地水准面〕

将地面点投影在大地水准面上根据需求进行不同投影方式的结果,所以运用投影方式及其相应的特征进行描述.必须说明原地理坐标系统e.g.Beijing_1954_GK_Zone_18N1〕投影坐标系统来源与表示？平面坐标（x、y）2)平面坐标系统(投影坐标系)

(ProjectedCoordinateSystem)

即：法国笛卡儿创造的平面直角坐标系必须基于地理坐标系统进行投影坐标系统线性单位：米(我国常用)，或英尺等便于角度，长度和面积的测量在投影坐标系统中包含投影方式和参数2.4投影(平面)坐标系统及其投影变换投影坐标系统1〕投影框架？2〕投影坐标系统2我国常采用的地图投影及其ArcGIS中参数的设置3投影变换1〕中国常用的地图投影〔要求掌握〕a、兰勃特(Lambert)投影：1：100万地形图b、Lambert或者Albers投影：大局部分省图、大多数同级别比例尺也采用c、高斯－克吕格投影(Gauss_Kruger)(又称横轴墨卡托投影(TansverseMercator)6度分带：1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万3度分带：1：1万、1：5000采用d、UTM投影a、兰勃特(Lambert)投影

我国1:100万地形图采用定义：假想一个圆锥其轴与地球椭球旋转轴重合地套在椭球上，按等角的条件把地球椭球上的经纬线投影到圆锥面上，然后沿一条母线〔经线〕将圆锥面切开展成平面。适于中纬度地区正轴等角割圆锥投影双标准纬线兰勃特(Lambert)投影圆锥的中心轴椭球体——正轴等角割圆锥投影相关参数ArcGIS中参数的设置相关参数：CentralMeridian〔中央经线〕:ReferenceLatitude〔参考纬度〕:StandardParallel1〔1st标准纬线〕:StandardParallel2〔2nd标准纬线〕：FalseEasting〔假东〕:FalseNorthing〔假北〕:参数确定：双标准纬线确定边纬±0.2×纬线的幅度b、艾尓勃斯〔Albers〕投影

我国大局部省区图以及大多数这一比例尺的地图也多采用和Lambert投影属于同一投影系统的Albers投影〔正轴等积割圆锥投影〕——正轴等积割圆锥投影相关参数c、高斯—克吕格投影〔Gauss－Kruger)，简称高斯投影

又称横轴墨卡托投影〔TransverseMercator〕

——横轴等角切椭圆柱投影NSO中央子午线KK′LL′母线母线定义：以椭圆柱面作为投影面，使地球椭球体的某条经线与椭圆柱相切，该经线即为中央经线，然后按照等角条件，将中央经线东西两侧各一定范围内的区域投影到椭圆柱面上，再将其展成平面。该投影由德国高斯于19世纪20年代拟定，经克吕格1912年对投影公式加以补充，称为高斯－克吕格投影。横轴墨卡托投影—横轴等角切椭圆柱投影墨卡托投影—正轴等角切圆柱投影，适于航海，交通等中国国家1∶2.5万、1∶5万、1∶10万、1∶25万、1∶50万根本比例尺地形图采用高斯-克吕格6°分带投影；

1∶1万、1：5000采用3°分带。从0°经线起，由西向东按经差6°〔3°〕分为一个投影带，将全球分为60〔120〕个投影带，每个投影带的有一条中央经线。带号和中央经线的定义y(E)赤道OABxAyAxByBx(N)中央子午线投影500kmyAyB规定：①中央子午线的投影为该坐标系的纵轴x，向北为正。②赤道的投影为横轴y，向东为正。③两轴的交点为坐标原点O。高斯平面坐标表达？国家高斯平面点P(2433586.693，38514366.157)所表示的意义？国家高斯平面点P〔2433586.693，38514366.157〕所表示的意义:(1)表示点P在高斯平面上至赤道的距离;X=2433586.693m(2)其投影带的带号为38、P点离38带的纵轴X轴的实际坐标Y=514366.157-500000=14366.157mWhy?根据概念:y=y*+500km将坐标代入可得:514366.157=y*+500000y*=14366.157m〔结果为正表示该点在中央子午线东侧，假设结果为负表示该点在中央子午线西侧〕。ArcGIS中高斯投影坐标系参数确实定

6度分带东偏移(FalseEasting)=500000m〔或者带号X1,000,000+500,000)假北(FalseNorthing)＝0，因为我国都在北半球中央经线的比例因子(Scalefactoratcentralmeridian)=1中央经线经度(Longitudeofcentralmeridian)=(N×6-3)[N为带号]原点纬度(Latitudeoforigin)=0yA=245863.7myB

=-168474.8myA通=20745863.7myB通=20331525.2mArcGIS中高斯投影坐标系格式

(ProjectedCoordinateSystem)e.g.Beijing_1954_GK_Zone_18N(原地理坐标系统)Projection(投影方式):Gauss_KrugerFalse_Easting(假东):500000.000000False_Northing(假北):0.000000Central_Meridian(中央经线):105.000000Scale_Factor(比例尺):1.000000Latitude_Of_Origin(原点纬度):0.000000d、UTM投影〔UniversalTransverseMecator〕又称通用横轴墨卡托投影——横轴等角割椭圆柱投影高斯—克吕格适合于纬度较高的地区。对中低纬度变形较大，所以目前许多国家采用与之相近的横轴墨卡托(UTM)投影，该投影是一种横轴等角割圆柱投影，它和高期—克吕格投影同属一类，不同的是，中央经线的长度比小于1(0.9996)，即产生一个负变形区，距中央经线约±180km处的两条割线上无变形。亦采用经差6°或3°分带投影方法，长度变形<0.04%，这样整个投影的变形就得到很大改善以横轴椭圆柱面割于地球椭球体的两条等高圈，按等角条件，将中央经线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得。又称UniversalTransverseMercator——UTM投影。2.4投影(平面)坐标系统及其投影变换投影坐标系统1〕投影坐标系统来源及表示2〕投影坐标系统2我国常采用的地图投影及其ArcGIS中参数的设置投影变换当所使用的数据是来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的地理数据转换成另一种投影的地理数据的方式主要框架2.1屏幕坐标系统的 几何纠正1意义2数学解析3ArcGIS中实现方式2.2地理坐标系统及其 地理变换1根本概念2我国常采用地理坐 标系统3地理变换4ArcGIS中地理坐标 系统(GCS)参数设置2.3地图投影1重要性2根本概念、根本知 识介绍2.4投影(平面)坐标 系统及其投影变换1投影坐标系统的 类型2我国常采用的地图 投影及其参数设置3投影变换2.5ArcGIS地理变换、地图投影及投影变换等实现方式2.5ArcGIS地理变换、地图投影及投影变换实现方式ArcMap中的实现方式1〕本卷须知2〕查阅、修改和保存显示数据的坐标系统3〕定义投影、投影转换2Workstation下的实现方式1〕ArcMap软件添加数据本卷须知在ArcMap中，创立新图并向其中加载数据层时，第1个被加载的数据层的坐标系统就作为该数据组默认的坐标系统，随后加载的数据层，无论其坐标系统如何，只要含有坐标信息，满足坐标转换的需要，都将被自动的转换成该数据组的坐标系统。当然，这种转换不影响数据层所对应的数据文件本身。

2〕ArcMap下查阅、修改和保存显示数据的坐标系统21对数据组dataframeproperties定义投影说明：只是为当前视图〔View〕指定了投影，而数据并没有发生改变。如果你要将数据真正进行投影变换，就必须将数据重新存储，并定义投影信息或者利用工具箱工具投影变换2〕ArcMap下查阅、修改和保存显示数据的坐标系统1.file\SaveAs\存储格式有：.mxd工程文件和.mxt模板或者2.file\ExportMap\存储格式：多种栅格格式2〕ArcMap下查阅、修改和保存显示数据的坐标系统3ArcMap下定义投影和投影变换的实现方式数据已经进行投影，但是投影文件丧失，无法显示投影，必须按照地图信息源原有的投影方式，为数据添加投影信息SpatialReference属性对话框按钮说明：Select(选择)：选择一个定的坐标系统Import(输入)：从一个存在的数据中导入坐标系统New(新建)：新建一个坐标系统Modify(修改)：编辑当前所选择的坐标系统的属性Clear(清空)：设置坐标系统到未知SaveAs(另存为)：保存坐标系统到文件注意：要进行投影转换的文件首先要有投影信息，否那么在输入文件后出现×2.5ArcGIS地理变换、地图投影及投影变换实现方式ArcMap中的实现方式1〕本卷须知2〕查阅、修改和保存显示数据的坐标系统3〕定义投影、投影转换Workstation下的实现方式1〕投影命令及参数2〕投影思路及拓展

1〕workstation下的投影命令〔1〕查看投影信息命令DESCRIBE<geo_dataset> <geo_dataset>可以是coverage,grid,tin,或image〔2〕定义投影命令PROJECTDEFINE<COVER|GRID|FILE|TIN><target>Arc:projectdefinecoverstates//对states图层进行定义投影DefineProjection定义投影坐标的方法：Project:projectiontransverse//定义输出图层为横轴墨卡托投影Project:unitsmeters //坐标单位为米Project:spheroidkrasovsky//定义椭球为krasovsky椭球Project:parameters scalefactoratcentralmeridian[1.00000000]:longitudeofcentralmeridian[000.000]:1050000latitudeoforigin[000.000]:falseeasting(meters)[0.00000]:5000000000falsenorthing(meters)[0.00000]:Project:end //命令结束定义地理坐标的方法：Project:projectiongeographic//定义投影坐标为地理坐标系Project:unitsdd //坐标单位为十进制度小数Project:datumwgs84//基准面是wgs84Project:spheroidclarke1866//定义椭球为clarke1866椭球Project:parameters //定义投影参数〔因为地理坐标系没有其他参数，所以空缺〕Project:end //命令结束〔3〕投影变换命令

PROJECT<COVER|FILE><input><output>{projection_file}

PROJECT<GRID><input><output>{projection_file}{NEAREST|BILINEAR|CUBIC}{out_cellsize}{x_register}{y_register}

Arc:projectcoverstatesstates1//将图层states投影变换至图层states1***************************************************TheINPUTprojectionhasbeendefined.***************************************************UseOUTPUTtodefinetheoutputprojectionandENDtofinish.Project:output//定义输出图层投影信息Project:projectionALBERS //定义输出图层为等面积圆锥投影Project:unitsmeters //坐标单位为米Project:datumwgs84//定义坐标基准为wgs84基准Project:spheroidclarke1866 //定义椭球为clarke1866椭球Project:parameters //定义等面积圆锥投影参数1ststandardparallel[000.000]:3230002ndstandardparallel[000.000]:423000centralmeridian[000.000]:-1000000latitudeofprojection'sorigin[000.000]:200000falseeasting(meters)[0.00000]:falsenorthing(meters)[0.00000]:Project:end//命令结束//这说明输入图层即states已有投影信息Arc:projectcovercontourcontour2Pleasedefinetheinputandoutputmapprojections.UseINPUTtodefinetheinputprojection,OUTPUTtodefinetheoutputprojection,andENDtofinish.Project:inputProject:projectiongeographicProject:spheroidkrasovskyProject:unitddProject:parametersProject:outputProject:projectiontransverseProject:spheroidkrasovskyProject:unitmetersProject:parametersscalefact