ArcGIS坐标与转换介绍课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,ArcGIS,坐标与转换介绍,ArcGIS坐标与转换介绍,1,1,坐,标,与,投,影,1坐标与投影,2,椭球体、基准面及地图投影,GIS,中的坐标系,定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定。,基准面,是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京,54,坐标系、西安,80,坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。,椭球体、基准面及地图投影GIS中的坐标系定义由基准面和地图投,3,椭球体、基准面及地图投影,ArcGIS,中坐标系统两种：地理坐标系与投影坐标系,地理坐标系统,（,Geographic coordinate system,），是以经纬度为地图的存储单位的，也称,球面坐标,。,如,WGS 1984,（,GPS,点），,Xian 1980.prj,，,Beijing 1954.prj,。,投影坐标系统,（,Projection coordinate system,）平面坐标系统地图单位通常为米，也称非地球投影坐标系统（,not earth,），或者是,平面坐标,。,坐标是,GIS,数据的骨骼框架，能够将我们的数据定位到相应的位置，为地图中的每一点提供准确的坐标，对地理坐标系坐标,0360,。,椭球体、基准面及地图投影ArcGIS中坐标系统两种：地理坐标,4,地理坐标系统,地球是一个不规则的椭球，为了将数据信息以科学的方法放到椭球上，这就需要有一个可以量化计算的椭球体。具有长半轴，短半轴，偏心率。,以下几行便是克拉索夫斯基,Krasovsky_1940,椭球及其相应参数。,Spheroid,（椭球体）,:Krasovsky_1940,Semimajor Axis,（长半轴）,:6378245.000000000000000000,Semiminor Axis,（短半轴）,:6356863.018773047300000000,Inverse Flattening,（扁率）,:298.300000000000010000,地理坐标系统地球是一个不规则的椭球，为了将数据信息以科学的方,5,地理坐标系统,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,。有了椭球体和大地基准面两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。以下几行是,GCS_Xian_1980,椭球及其相应的参数。,Geographic Coordinate System:GCS_Xian_1980,/,地理坐标系,Datum:D_Xian_1980,/,大地基准面,Prime Meridian:Greenwich,/,起始经度（本初子午线）,Angular Unit:Degree,/,角度单位,地理坐标系统然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准,6,投影坐标系统,将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。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。,投影的条件：,a,、球面坐标,b,、转化过程（也就是算法）,即每一个投影坐标系统都必须要求有地理坐标系统（,Geographic Coordinate System,）参数。,投影坐标系统将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。要得到,7,投影坐标系统,以下是投影坐,标系统中的一些参数,Projection:Gauss_Kruger,/,投影方法,Parameters:,/,参数,False_Easting:500000.000000,/,在东西方向上坐标纵轴向西移了,500km,False_Northing:0.000000,/,在南北方向上坐标横轴没有移动,Central_Meridian:117.000000,/,中央经线，同,central longitude,Scale_Factor:1.000000,/,比例系数,Latitude_Of_Origin:0.000000,/,纬度的起源，这里即赤道,Linear Unit:Meter(1.000000),/,线性单位,Geographic Coordinate System:,Name:GCS_Beijing_1954,Alias:,/,别称,投影坐标系统以下是投影坐 标系统中的一些参数,8,投影坐标系统,Abbreviation:,/,缩写,Remarks:,/,附注,Angular Unit:Degree(0.017453292519943299),/,角度单位,Prime Meridian:Greenwich(0.00000000000000000),/,本初子午线,(0,度经线,),Datum:D_Beijing_1954,/,大地基准面,Spheroid:Krasovsky_1940,/,参考椭球体,Semimajor Axis:6378245.000000000000000000,/,长半轴,Semiminor Axis:6356863.018773047300000000,/,短半轴,Inverse Flattening:298.300000000000010000,/,偏心率,从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有,地理坐标系统（,Geographic Coordinate System,）。,投影坐标系统Abbreviation:/缩写从,9,2,坐,标,系,简,介,1,坐,标,与,投,影,2坐标系简介1坐标与投影,10,坐标系介绍,北京,54,坐标系与西安,80,坐标系都是以高斯,-,克吕格（,Gauss Kruger,）为基础，经局部平差后产生的坐标系。,北京,54,坐标系,：,1954,北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联,1942,年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。属于参心大地坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。,长半轴,a=6378245m,短半轴,b=6356863m,扁率,f=1/298.3,1954,年北京坐标系虽然是苏联,1942,年坐标系的延伸,但也还不能说它们完全相同。,坐标系介绍北京54坐标系与西安80坐标系都是以高斯-克吕格（,11,坐标系介绍,西安,80,坐标系,：,1978,年，我国决定建立新的国家大地坐标系统,并且在新的大地坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差,这个坐标系统定名为,1980,年西安坐标系，属参心大地坐标系。,1980,年西安坐标系采用,1975,国际椭球,大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇,采用多点定位所建立的大地坐标系。其椭球参数采用,1975,年国际大地测量与地球物理联合会推荐值。,长半轴,a=6378140m,短半轴,b=6356755m,扁率,f=1/298.25,坐标系介绍西安80坐标系：,12,坐标系介绍,WGS-84,坐标系,：,为经纬度坐标系统，是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种协议地球坐标系。,原点是地球的质心，空间直角坐标系的,Z,轴指向,BIH,（,1984.0,）定义的地极（,CTP,）方向，即国际协议原点,CIO,，它由,IAU,和,IUGG,共同推荐。,X,轴指向,BIH,定义的零度子午面和,CTP,赤道的交点，,Y,轴和,Z,，,X,轴构成右手坐标系。,WGS-84,椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第,17,届大会测量常数推荐值。,长半轴,a=6378137m,短半轴,b=6356752.314 m,扁率,f=1/298.25,坐标系介绍WGS-84坐标系：,13,坐标系介绍,地方独立坐标系：,在许多城市和工程测量中，常常会建立适合本地区的地方独立坐标系。建立地方独立坐标系，实际上就是通过一些元素的确定来决定地方参考椭球与投影面。,地方参考椭球一般选择与当地平均高程相对应的参考椭球，该椭球的中心，轴向和扁率与国家参考椭球相同。其椭球半径,1,增大为,:,1,=+,1,1,=H,m,+,0,（,H,m,：当地平均海拔高程,0,为该地区的平均高程异常）。,坐标系介绍地方独立坐标系：,14,坐标系介绍,高斯平面直角坐标系和,UTM,：,一般的地图均为平面图，其对应的也是平面坐标。因此，需要将椭球面上各点的大地坐标，按照一定的数学规律投影到平面上成为平面直角坐标。,目前世界各国采用最广泛的高斯,-,克吕格投影和墨卡托投影,(UTM),均是正形投影（等角投影），即该投影在小区域范围内使平面图形与椭球面上的图形保持相似。为了限制长度变形，根据国际测量协会规定,将全球按一定经差分成若干带。我国采用,6,度带或,3,度带，,6,度带是自零度子午线起每隔经度。,坐标系介绍高斯平面直角坐标系和UTM：,15,坐标系介绍,百度地图坐标系：,百度地图采用加密过的,WGS84,坐标系，即,BD09,坐标系，投影使用墨卡托投影。,WGS84,坐标系：即地球坐标系，国际上通用的坐标系。,GCJ02,坐标系：即火星坐标系，,WGS84,坐标系经加密后的坐标系。,BD09,坐标系：即百度坐标系，,GCJ02,坐标系经加密后的坐标系。,从,GPS,坐标转到百度坐标有接口提供，反过来不提供,坐标系介绍百度地图坐标系：,16,坐标系介绍,天地图坐标系：,天地图采用,2000,国家大地坐标系，投影使用高斯投影。,2000,国家大地坐标系，是我国当前最新的国家大地坐标系，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。,Z,轴指向,BIH1984.0,定义的协议极地方向（,BIH,国际时间局），,X,轴指向,BIH1984.0,定义的零子午面与协议赤道的交点，,Y,轴按右手坐标系确定。,2000,国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：,长半轴,a=6378137m,扁率,f=1/298.257222101,坐标系介绍天地图坐标系：,17,3,高,斯,克,吕,格,2,坐,标,系,简,介,1,坐,标,与,投,影,3高斯克吕格2坐标系简介1坐标与投影,18,高斯,-,克吕格投影,高斯,-,克吕格,(GAUSS-KRUGER),是等角横切椭圆柱投影，是横轴墨卡托投影的变种，简称高斯投影。,该投影以中央经线和赤道投影后为坐标轴，中央经线和赤道交点为坐标原点，纵坐标由坐标原点向北为正，向南为负，规定为,X,轴，横坐标从中央经线起算，向东为正，向西为负，规定为,Y,轴。所以，高斯,-,克吕格坐标系的,X,、,Y,轴正好对应,MAPGIS,坐标系的,Y,和,X,。,高斯-克吕格投影高斯-克吕格(GAUSS-KRUGER)是等,19,高斯,-,克吕格投影,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。,高斯-克吕格投影我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影，其,20,6,分带法,从格林威治零度经线起，每,6,分为一个投影带，全球分为,60,个投影带。,东半球从东经,06,为第一带，中央经线为,3,，依此类推，投影带号为,1-30,。其投影代号,n,和中央经线经度,L,0,的计算公式为：,L,0,=(6n-3),；,西半球投影带从,180,回算到,0,，编号为,31-60,，投影代号,n,和中央经线经度,L,0,的计算公式,L,0,=360-(6n-3),带号,n:=(L,0,+3)/6,分带方法,6分带法分带方法,21,3,分带法,从东经,130,起，每,3,为一带，将全球划分为,120,个投影带，东经,130-430,，,.17830,西经,17830,，,.130,东经,130,。,东半球有,60,个投影带，编号,1-60,，各带中央经线计算公式：,L,0,=3n,中央经线为,3,、,6.180,。,西半球有,60,个投影带，编号,1-60,，各带中