ARCGIS坐标系常见问题解答
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问：
怎样得到某个投影坐标系的坐标范围？比如西安 80，37°带坐标系，它的 X、Y 最大最小值分别是多少，怎么计算？ 答： x 坐标范围：37500000 加减赤道 1.5° 的长度 y 坐标范围：正负二分之一中央经线长度
问：
UTM 的是“以中央经线投影为纵轴 x，赤道投影为横轴 y”，高斯克吕格 具体构 成方法是“以中央经线为 x 轴，赤道为 y 轴”，而在描述投影坐标系统时说的是“中 心水平线称为 x 轴，中心垂直线为 y 轴”----以上引号皆摘自清华大学出版的那套 上下册的 gis 书，请问，这到底是为什么？我校正图像的时候都晕乎的，到底哪 个是 x，哪个是 y？ 答： 数学坐标系（也叫笛卡尔坐标系）水平的是 x 轴，垂 直的是 y 轴，测量坐标系水平的是 y 轴垂直的是 x 轴。你说的那书是以测量坐标 系叙述的，而 在 gis 软件里一般都用笛卡尔坐标系。入乡随俗，既然用 gis 软件 就要按笛卡尔坐标系的规矩来做，不要被书上说的所左右。
坐标系是 gis 的灵魂，坐标系问题在桌面版是个永恒的主题，下面将常见 的坐标系问题以问答的形式列出来，希望对大家有所帮助。
问：
我这有 2 个不同坐标的 shp 要素，这 2 个要素是同一地理位置的，但是在 arcmap 中打开不能显示在同一范围内，所以我将其中一个要素的坐标转换成另一个要素 的坐标，但是转换后，2 个要素还是不能显示在同一范围内。怎么办？ 答： 能 不能叠加的关键是各自的坐标系要正确，不一定要相同。检查数据的坐标系，错 误的重新定义成正确的即可叠加到一起。
问：
按理说，计算距离等应该在投影坐标系下进行，书上也说经纬度坐标系不是一种 平面坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其量测面积长度。但是在地理 坐标系下（比如 WGS84)arcmap 的 measure 工具是可以选择公里为单位进行测量 的，请问这个是怎么计算长度的（比如以什么投影系统为基准）？ 答： 用测量 学的方法根据两点的经纬度计算出的球面距离。
问：
为什么地理坐标系 dem 求出的 slope 是错误的呢？ 答： 因为 slope 和距离、高 程有关，你的数据中 XY 坐标是度，Z 坐标是米，单位不一样，但数据中可能只 有 X、Y 的单位信息，没有 Z 的单位信息，系统会认为它们单位都一样，所以计
算会出错。比如说，在地理坐标系下，两个象元相距 0.001 度，高程相差 1 米， 在地理坐标系下计算时这两点连线和水平面夹角的正切就是 1000，也就是两点 连线和水平面的夹角是 89.943°
问：
为什么我的数据做了 clip 后变形很大，原来不相连的地方都连在一起了？ 答： tolerance 的问题。一般原因是地理坐标系数据没有定义坐标系或定义成了投影坐 标系。当地理坐标系数据没有定义坐标系或定义成了投影坐标系时系统默认的 tolerance 是 0.001，这对投影坐标系的数据来说是合适的，这样的数据不会出错。 当你的数据是地理坐标系时，0.001 就显得太大了，相当于投影坐标系的 100 米 左右，当两个节点距离小于这个值时就会合并成一个，所以就会出现处理后的数 据不该合并的地方合并了，惨不忍睹。
问：
先打开有地理坐标系的图层 1，然后在这个图层上面叠加一个无坐标系统的图层 2。图层 2 也和图层 1 一样都是地理坐标系，但图层 2 显示的地理位置却全部错 了，飞到老远的地方去了，原来是可以叠加到一起的，这是为什么？ 答： 那是 因为你当前的的 dataframe 的坐标系统和图层一的不一致，而图层一因为有坐标 系统能正确动态投影，而图层二没有坐标系统不能正确投影。你试着打开 arcmap 后只加进这两个图层看看能否正确叠加。
问：
我想计算中国各大港口之间的欧式距离，但用 ArcGIS 和 google earth 两种方式计 算的结果相差 200 多公里，我用 ArcGIS 计算的步骤如下： a 搜集天津港和深圳 港的经纬度并制作成 Excel 表 b 在 ArcCatalog 中创建 port 点图层（shapefile 格式）， 选择 GCS-WGS1984 c 在 ArcMap 中添加 port 图层，使用 Tool->add XY data 创建 点图层中要素 d 使用 project 转换 port 图层，投影坐标系选择 PDC-WGS1984 e 使用 Point Distance 计算点间距离。以上五步中，哪一步出错了？ 答： 同样两 地在不同坐标系下所求的距离有可能不相等。google earth 里求距离、面积等并 不是用 PDC-WGS1984 坐标系算出的，用此坐标系算出的距离、面积和实际的数 比有很大的误差。一般计算距离时用等距离投影，计算面积时用等面积投影。
问：
在做 Extract By Mask 时出现错误： An error was encountered while executing ExtractByMask. (“esriGeoAnalyst.GridEngine”) Could not get a valid extent. Failed to execute (ExtractByMask_3). 请问是什么地方出错了？改如何解决呢？ 答：检 查是否都正确定义了坐标系。
但是单位还是错的，而且每次一加载还提示一个错误，哪里出问题了？ 答： 你 需要的是转换坐标系而不是重新定义坐标系。转换坐标系要用 project（矢量）或 project raster（栅格）来做而不是用 define projection 来做。
问：
地理坐标系不是球面坐标系么，如果没有投影的话，为什么能在 arcmap 这个平 面上显示呢？ 答： 地球表面是球面，但地图是平面的。绘制地图时在平面上建 立一个直角坐标系，x 轴代表经度，y 轴代表纬度，坐标轴单位是度。地球上任 意一点都有经纬度，按照这个经纬度在地图上找到对应坐标点即可将球面上的点 转绘到平面地图上。
问：
我的数据是 wgs84 坐标系的，在 dataframe 的属性里将 display unit 改成米后右下 角显示的坐标就会变成以米为单位，我想问这个坐标是怎么计算出来的？ 答： 是根据赤道长度及经纬度计算出来的。地球长轴为 6378137 米，赤道长度为 2×6378137×π≈40075016.686 米，则赤道上 1°≈111319.491 米。假设某点的经纬度 坐标为(63.767584,36.747445)，则将 display unit 换成 meter 后其坐标就是 (7098574.996427,4090706.892127)，自己验证一下。
问：
我用 arcgis 计算面积时，数据的坐标系为 WGS_84，求出来的结果是平方度，如 何将其转换为平方米？ 答：地理坐标系不适合求面积，平方度也不是面积单位， 不同纬度 1°×1°范围的面积不相同。可将你的数据用 project 转成 WGS 1984 UTM 投影坐标系后再求面积。
问：
有一个无坐标系统的 shp 层，我用 define projection 给它定义坐标系统后，然后 加到 arcmap 中来，提示 Warning,inconsistent extent!这是什么原因？怎么解决？ 答： 坐标系定义错误，比如有带号的坐标系数据定义成没带号的坐标系，或者 把投影坐标系的数据定义成了地理坐标系等等。找出正确的坐标系并用 define projection 或在 arccatalog 里重新定义。
问：
我看一本书上写的是，在使用十进制度的 wgs_1984 坐标系中，数据精度是 1 厘 米，容限值为（0.01/（63781370.017453292519943299））/10，约等于 8.983e-9， 当时看了之后不明白为什么要除以（63781370.017453292519943299）这串数字， 现在也不明白，我现在的数据的 Projected Coordinate System 是 WGS_1984_UTM_Zone_49N，在按照此作拓扑时，拓扑容限值默认是 0.001，而 不是 8.983e-9，不知为什么，我如果把 0.001 改成 8.983e-9，在结束时就会出错， 不知为什么，请大家指教。 答： 除以那个数是计算在赤道上 1 米相当于多少度 的一段圆弧。360°=2π 赤道半径（≈6378137）米，则 1 米≈360°/(2π6378137)，而 2π/360≈0.017453292519943299，也就是 1 米≈1/(6378137*0.017453292519943299)° 而一般设为容差为精度的 10 倍。根据上面的分析不难得出那个结果。
问：
我们需要提交 shape 成果，要求：“以度为单位的地理坐标系数据，大地坐标参 照系为 1954 北京坐标系”，我的数据现在是北京 54 坐标系，显示的是六位七位 的公里网格坐标，我转换了坐标系后还显示的六七位数，不是经纬度，我试了老 半天了，开始把投影删了，直接定义投影为地理坐标系里的 asia 的 beijing1954，
问：
给 shp 格式的定义坐标系，用的是 define projection，但是定义完后出现了"Datum conflict between map and output"这句绿色字体的警告，什么原因？ 答： 提示 Datum conflict between map and output 是因为你的数据的坐标系和 dataframe 的坐 标系不一致，一般可不必理会。
问：
犯了个错误：有一个 shape 文件是 54 坐标系的，我不小心定义成 80 坐标系了， 然后以之为标准对其它 shape 文件进行空间配准，今天弄分幅图的时候才发现错 位了，请问有没有什么办法补救呢？ 答： 把那些数据都重新定义成 54 坐标系。
问：
如何看出定义的坐标系是错误的？我听说是从 extent 能看出来，但是我怎么看不 出来？ 答：从 extent 看出坐标系是否正确要建立在对各种坐标系的坐标形式、 坐标范围很了解的条件下。比如 wgs84 等地理坐标系的范围应满足-180≤X≤180， -90≤Y≤90，再比如 Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_38 坐标系的坐标的形式是 （38XXXXXX，YYYYYYY）等，如果你数据的坐标形式是 (19XXXXXX,YYYYYYY)而你定义成 Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_38 就错 了。当然有些错误从 extent 是看不出来的，比如你的数据正确的坐标系是 Xian_1980_3_Degree_GK_CM_111E 而你定义成了 Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_111E，这个错误从 extent 是看不出来的。
问：
有一个数据有坐标系，是错误的，想进行修改，那么使用哪个工具呢？ 答： 用 define projection 重新定义坐标系。
问：
我的栅格是北京 54 投影坐标系下的 tif 格式文件，做裁切后为什么坐标系变成 Krasovsky_1940_Transverse_Mercator 了，我什么也没设置啊。 答： 你存成 grid 格式了吧？北京 54 和西安 80 投影坐标系的栅格转存成 grid 格式后会自动改变。 北京 54 坐标系会变成 Krasovsky_1940_Transverse_Mercator，西安 80 坐标系会变 成 User_Defined_Transverse_Mercator，这是历史原因造成的，不必理会它。
问：
为什么我的栅格不能做配准，georeferencing 工具条中不出现栅格图层名？ 答： 因为你的栅格的坐标系信息和 data frame 的坐标系不一致，把 data frame 的坐标 系设成栅格的坐标系后就能做了。
问：
在 arcmap 中显示全国地图全图比例尺大概有 1 比几百万吧，也不知道被我执行 了什么操作，地图好像被所缩小了一样，在整个中国全显示的情况下，比例尺竟 然达到 1:128,请问这是怎么回事？ 答： 错误的定义了坐标系，将地理坐标系数 据定义成了投影坐标系，或者对无坐标系信息的地理坐标系数据在 data frame 里 将 map u素坐标或测量值超出范围”，这是什么原因？ 答： 这问题经常出现在空的图层中“随意画”时。要素类或 shapefile 是有有效范围的， 超出这个范围就不能创建要素了。
问：
我在用 ArcGIS 计算 DEM 坡度时，最低 0 度，最高 89 度，平均坡度也达到了 87 度，肯定是不对的，这是什么原因？ 答： 一般出现这种情况是因为你的数据是 经纬度的坐标系。转换成投影坐标系后再做。
怎样得到某个投影坐标系的坐标范围？比如西安 80，37°带坐标系，它的 X、Y 最大最小值分别是多少，怎么计算？ 答： x 坐标范围：37500000 加减赤道 1.5° 的长度 y 坐标范围：正负二分之一中央经线长度
问：
UTM 的是“以中央经线投影为纵轴 x，赤道投影为横轴 y”，高斯克吕格 具体构 成方法是“以中央经线为 x 轴，赤道为 y 轴”，而在描述投影坐标系统时说的是“中 心水平线称为 x 轴，中心垂直线为 y 轴”----以上引号皆摘自清华大学出版的那套 上下册的 gis 书，请问，这到底是为什么？我校正图像的时候都晕乎的，到底哪 个是 x，哪个是 y？ 答： 数学坐标系（也叫笛卡尔坐标系）水平的是 x 轴，垂 直的是 y 轴，测量坐标系水平的是 y 轴垂直的是 x 轴。你说的那书是以测量坐标 系叙述的，而 在 gis 软件里一般都用笛卡尔坐标系。入乡随俗，既然用 gis 软件 就要按笛卡尔坐标系的规矩来做，不要被书上说的所左右。
坐标系是 gis 的灵魂，坐标系问题在桌面版是个永恒的主题，下面将常见 的坐标系问题以问答的形式列出来，希望对大家有所帮助。
问：
我这有 2 个不同坐标的 shp 要素，这 2 个要素是同一地理位置的，但是在 arcmap 中打开不能显示在同一范围内，所以我将其中一个要素的坐标转换成另一个要素 的坐标，但是转换后，2 个要素还是不能显示在同一范围内。怎么办？ 答： 能 不能叠加的关键是各自的坐标系要正确，不一定要相同。检查数据的坐标系，错 误的重新定义成正确的即可叠加到一起。
问：
按理说，计算距离等应该在投影坐标系下进行，书上也说经纬度坐标系不是一种 平面坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其量测面积长度。但是在地理 坐标系下（比如 WGS84)arcmap 的 measure 工具是可以选择公里为单位进行测量 的，请问这个是怎么计算长度的（比如以什么投影系统为基准）？ 答： 用测量 学的方法根据两点的经纬度计算出的球面距离。
问：
为什么地理坐标系 dem 求出的 slope 是错误的呢？ 答： 因为 slope 和距离、高 程有关，你的数据中 XY 坐标是度，Z 坐标是米，单位不一样，但数据中可能只 有 X、Y 的单位信息，没有 Z 的单位信息，系统会认为它们单位都一样，所以计
算会出错。比如说，在地理坐标系下，两个象元相距 0.001 度，高程相差 1 米， 在地理坐标系下计算时这两点连线和水平面夹角的正切就是 1000，也就是两点 连线和水平面的夹角是 89.943°
问：
为什么我的数据做了 clip 后变形很大，原来不相连的地方都连在一起了？ 答： tolerance 的问题。一般原因是地理坐标系数据没有定义坐标系或定义成了投影坐 标系。当地理坐标系数据没有定义坐标系或定义成了投影坐标系时系统默认的 tolerance 是 0.001，这对投影坐标系的数据来说是合适的，这样的数据不会出错。 当你的数据是地理坐标系时，0.001 就显得太大了，相当于投影坐标系的 100 米 左右，当两个节点距离小于这个值时就会合并成一个，所以就会出现处理后的数 据不该合并的地方合并了，惨不忍睹。
问：
先打开有地理坐标系的图层 1，然后在这个图层上面叠加一个无坐标系统的图层 2。图层 2 也和图层 1 一样都是地理坐标系，但图层 2 显示的地理位置却全部错 了，飞到老远的地方去了，原来是可以叠加到一起的，这是为什么？ 答： 那是 因为你当前的的 dataframe 的坐标系统和图层一的不一致，而图层一因为有坐标 系统能正确动态投影，而图层二没有坐标系统不能正确投影。你试着打开 arcmap 后只加进这两个图层看看能否正确叠加。
问：
我想计算中国各大港口之间的欧式距离，但用 ArcGIS 和 google earth 两种方式计 算的结果相差 200 多公里，我用 ArcGIS 计算的步骤如下： a 搜集天津港和深圳 港的经纬度并制作成 Excel 表 b 在 ArcCatalog 中创建 port 点图层（shapefile 格式）， 选择 GCS-WGS1984 c 在 ArcMap 中添加 port 图层，使用 Tool->add XY data 创建 点图层中要素 d 使用 project 转换 port 图层，投影坐标系选择 PDC-WGS1984 e 使用 Point Distance 计算点间距离。以上五步中，哪一步出错了？ 答： 同样两 地在不同坐标系下所求的距离有可能不相等。google earth 里求距离、面积等并 不是用 PDC-WGS1984 坐标系算出的，用此坐标系算出的距离、面积和实际的数 比有很大的误差。一般计算距离时用等距离投影，计算面积时用等面积投影。
问：
在做 Extract By Mask 时出现错误： An error was encountered while executing ExtractByMask. (“esriGeoAnalyst.GridEngine”) Could not get a valid extent. Failed to execute (ExtractByMask_3). 请问是什么地方出错了？改如何解决呢？ 答：检 查是否都正确定义了坐标系。
但是单位还是错的，而且每次一加载还提示一个错误，哪里出问题了？ 答： 你 需要的是转换坐标系而不是重新定义坐标系。转换坐标系要用 project（矢量）或 project raster（栅格）来做而不是用 define projection 来做。
问：
地理坐标系不是球面坐标系么，如果没有投影的话，为什么能在 arcmap 这个平 面上显示呢？ 答： 地球表面是球面，但地图是平面的。绘制地图时在平面上建 立一个直角坐标系，x 轴代表经度，y 轴代表纬度，坐标轴单位是度。地球上任 意一点都有经纬度，按照这个经纬度在地图上找到对应坐标点即可将球面上的点 转绘到平面地图上。
问：
我的数据是 wgs84 坐标系的，在 dataframe 的属性里将 display unit 改成米后右下 角显示的坐标就会变成以米为单位，我想问这个坐标是怎么计算出来的？ 答： 是根据赤道长度及经纬度计算出来的。地球长轴为 6378137 米，赤道长度为 2×6378137×π≈40075016.686 米，则赤道上 1°≈111319.491 米。假设某点的经纬度 坐标为(63.767584,36.747445)，则将 display unit 换成 meter 后其坐标就是 (7098574.996427,4090706.892127)，自己验证一下。
问：
我用 arcgis 计算面积时，数据的坐标系为 WGS_84，求出来的结果是平方度，如 何将其转换为平方米？ 答：地理坐标系不适合求面积，平方度也不是面积单位， 不同纬度 1°×1°范围的面积不相同。可将你的数据用 project 转成 WGS 1984 UTM 投影坐标系后再求面积。
问：
有一个无坐标系统的 shp 层，我用 define projection 给它定义坐标系统后，然后 加到 arcmap 中来，提示 Warning,inconsistent extent!这是什么原因？怎么解决？ 答： 坐标系定义错误，比如有带号的坐标系数据定义成没带号的坐标系，或者 把投影坐标系的数据定义成了地理坐标系等等。找出正确的坐标系并用 define projection 或在 arccatalog 里重新定义。
问：
我看一本书上写的是，在使用十进制度的 wgs_1984 坐标系中，数据精度是 1 厘 米，容限值为（0.01/（63781370.017453292519943299））/10，约等于 8.983e-9， 当时看了之后不明白为什么要除以（63781370.017453292519943299）这串数字， 现在也不明白，我现在的数据的 Projected Coordinate System 是 WGS_1984_UTM_Zone_49N，在按照此作拓扑时，拓扑容限值默认是 0.001，而 不是 8.983e-9，不知为什么，我如果把 0.001 改成 8.983e-9，在结束时就会出错， 不知为什么，请大家指教。 答： 除以那个数是计算在赤道上 1 米相当于多少度 的一段圆弧。360°=2π 赤道半径（≈6378137）米，则 1 米≈360°/(2π6378137)，而 2π/360≈0.017453292519943299，也就是 1 米≈1/(6378137*0.017453292519943299)° 而一般设为容差为精度的 10 倍。根据上面的分析不难得出那个结果。
问：
我们需要提交 shape 成果，要求：“以度为单位的地理坐标系数据，大地坐标参 照系为 1954 北京坐标系”，我的数据现在是北京 54 坐标系，显示的是六位七位 的公里网格坐标，我转换了坐标系后还显示的六七位数，不是经纬度，我试了老 半天了，开始把投影删了，直接定义投影为地理坐标系里的 asia 的 beijing1954，
问：
给 shp 格式的定义坐标系，用的是 define projection，但是定义完后出现了"Datum conflict between map and output"这句绿色字体的警告，什么原因？ 答： 提示 Datum conflict between map and output 是因为你的数据的坐标系和 dataframe 的坐 标系不一致，一般可不必理会。
问：
犯了个错误：有一个 shape 文件是 54 坐标系的，我不小心定义成 80 坐标系了， 然后以之为标准对其它 shape 文件进行空间配准，今天弄分幅图的时候才发现错 位了，请问有没有什么办法补救呢？ 答： 把那些数据都重新定义成 54 坐标系。
问：
如何看出定义的坐标系是错误的？我听说是从 extent 能看出来，但是我怎么看不 出来？ 答：从 extent 看出坐标系是否正确要建立在对各种坐标系的坐标形式、 坐标范围很了解的条件下。比如 wgs84 等地理坐标系的范围应满足-180≤X≤180， -90≤Y≤90，再比如 Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_38 坐标系的坐标的形式是 （38XXXXXX，YYYYYYY）等，如果你数据的坐标形式是 (19XXXXXX,YYYYYYY)而你定义成 Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_38 就错 了。当然有些错误从 extent 是看不出来的，比如你的数据正确的坐标系是 Xian_1980_3_Degree_GK_CM_111E 而你定义成了 Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_111E，这个错误从 extent 是看不出来的。
问：
有一个数据有坐标系，是错误的，想进行修改，那么使用哪个工具呢？ 答： 用 define projection 重新定义坐标系。
问：
我的栅格是北京 54 投影坐标系下的 tif 格式文件，做裁切后为什么坐标系变成 Krasovsky_1940_Transverse_Mercator 了，我什么也没设置啊。 答： 你存成 grid 格式了吧？北京 54 和西安 80 投影坐标系的栅格转存成 grid 格式后会自动改变。 北京 54 坐标系会变成 Krasovsky_1940_Transverse_Mercator，西安 80 坐标系会变 成 User_Defined_Transverse_Mercator，这是历史原因造成的，不必理会它。
问：
为什么我的栅格不能做配准，georeferencing 工具条中不出现栅格图层名？ 答： 因为你的栅格的坐标系信息和 data frame 的坐标系不一致，把 data frame 的坐标 系设成栅格的坐标系后就能做了。
问：
在 arcmap 中显示全国地图全图比例尺大概有 1 比几百万吧，也不知道被我执行 了什么操作，地图好像被所缩小了一样，在整个中国全显示的情况下，比例尺竟 然达到 1:128,请问这是怎么回事？ 答： 错误的定义了坐标系，将地理坐标系数 据定义成了投影坐标系，或者对无坐标系信息的地理坐标系数据在 data frame 里 将 map u素坐标或测量值超出范围”，这是什么原因？ 答： 这问题经常出现在空的图层中“随意画”时。要素类或 shapefile 是有有效范围的， 超出这个范围就不能创建要素了。
问：
我在用 ArcGIS 计算 DEM 坡度时，最低 0 度，最高 89 度，平均坡度也达到了 87 度，肯定是不对的，这是什么原因？ 答： 一般出现这种情况是因为你的数据是 经纬度的坐标系。转换成投影坐标系后再做。