(整理)地图学实习一地图投影(修改)
地图投影
7.LIS中地图投影 中地图投影
• LIS以地图方式显示地理信息,而地图是平面, 以地图方式显示地理信息,而地图是平面, 以地图方式显示地理信息 地理信息则在地球椭球上,因此地图投影在 地图投影在LIS中 地理信息则在地球椭球上,因此地图投影在 中 不可缺少,由它完成球面到平面的变换。 不可缺少 由它完成球面到平面的变换。 由它完成球面到平面的变换 • LIS数据库中地理数据以地理坐标存储时,则以 数据库中地理数据以地理坐标存储时 数据库中地理数据以地理坐标存储时, 地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换 地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换 成地理坐标;而输出或显示时, 成地理坐标;而输出或显示时,则要将地理坐标 表示的空间数据通过投影变换转换成指定投影的 表示的空间数据通过投影变换转换成指定投影的 平面坐标。 平面坐标。 • LIS中,地理数据的显示可根据用户的需要而指 中 定投影方式,国家基本地图系列的比例尺, 定投影方式,国家基本地图系列的比例尺,一般 采用国家基本系列地图所用的投影。 采用国家基本系列地图所用的投影。
4.投影分类 投影分类
• 按变形类型划分: 按变形类型划分: 等角投影: 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; 等面积投影:投影前后面积不变; 任意投影:角度、面积、 任意投影:角度、面积、长度均变形 • 按投影面类型划分: 按投影面类型划分: 横圆柱投影: 横圆柱投影:投影面为横圆柱 圆锥投影: 圆锥投影:投影面为圆锥 方位投影: 方位投影:投影面为平面 • 按投影面位置不同划分: 按投影面位置不同划分: 正轴投影:投影面中心轴与地轴相互重合 正轴投影: 斜轴投影: 斜轴投影:投影面中心轴与地轴斜向相交 横轴投影: 横轴投影:投影面中心轴与地轴相互垂直 • 按投影面与椭球体的切割关系划分 相切投影: 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 相割投影:
地投影实验报告
一、实验目的1. 了解与掌握常用的地图投影;2. 掌握各类投影经纬线形状、变形规律及应用;3. 针对特定区域的地图,选择合适的投影方法;4. 提高对地图投影在实际应用中的认识。
二、实验内容1. 实验原理地图投影是将地球表面上的经纬网坐标系统转换到平面上的坐标系统。
由于地球是一个三维的球体,而地图是一个二维的平面,因此在进行投影时,不可避免地会产生一定的变形。
地图投影的主要目的是在有限的平面上,尽可能地保持地图内容的真实性和准确性。
2. 实验步骤(1)收集资料:查阅相关书籍、资料,了解常用的地图投影类型,如墨卡托投影、高斯-克吕格投影、等积投影等。
(2)观察与分析:通过观察地图,分析不同投影方法在经纬线形状、变形规律及应用方面的特点。
(3)选择投影方法:针对特定区域的地图,根据实际需求选择合适的投影方法。
(4)制作实验地图:使用专业软件或手工绘制,将地球表面的经纬网坐标系统转换到平面上的坐标系统。
(5)验证与比较:对比不同投影方法在特定区域的变形程度,评估其适用性。
三、实验结果与分析1. 墨卡托投影墨卡托投影是一种常用的地图投影方法,其特点是经纬线形状保持为直线,但存在严重的变形。
在赤道附近,纬度方向上的长度变形较大,而经度方向上的长度变形较小。
该投影方法适用于航海、航空等领域,但不适用于大面积区域的地图制作。
2. 高斯-克吕格投影高斯-克吕格投影是一种等角投影,其特点是经纬线形状保持为直线,且长度变形较小。
在经度方向上,长度变形近似为0;在纬度方向上,长度变形随纬度的增加而逐渐增大。
该投影方法适用于中、小面积区域的地图制作,如城市规划、土地管理等领域。
3. 等积投影等积投影是一种保持面积不变的地图投影方法,其特点是经纬线形状保持为曲线,且面积变形较小。
在赤道附近,面积变形较大,而在极地附近,面积变形较小。
该投影方法适用于全球范围的地图制作,如世界地图、地理信息系统等。
四、实验结论1. 通过本次实验,我们对常用的地图投影方法有了更深入的了解,掌握了各类投影的经纬线形状、变形规律及应用。
地图投影实习报告(一)
地图投影实习报告(一)王森学号:1200000008实习目的:1.熟悉并巩固地球椭球体的要素和公式;2.学会使用Excel计算地球投影数据;实习任务:1.理解子午圈曲率半径M、卯酉圈曲率半径N和平行圈曲率半径r的概念和它们在不同纬度地区的变化情况,并学会其计算方法;2.学会计算子午线弧长和平行圈弧长;3.学会用Excel计算和查表求地球椭球体表面上的梯形面积。
实习方法和过程:1. 子午圈曲率半径M、卯酉圈曲率半径N和平行圈曲率半径r的计算方法及过程:计算公式如下:子午圈曲率半径M=2/3222)sin 1()1(B e e a --卯酉圈半径 N=2/122)sin 1(B e a- 平行圈曲率半径 r=2/122)sin 1(cos B e Ba -其中,a 为地球椭球体长半径,其数值为6378140m ,e 为第一偏心率,另外还有短半径b=6356755m ,e 与a 、b的关系是2222a b a e -=;B 为纬度。
在充分理解了上述公式后,便可在Excel 中实现计算。
计算结果为:纬度(B )长半径a短半径bM(m)N(m)R(m)0 6378140 6356755 6335441.701 6378140 6378140 15 6378140 6356755 6336201.924 6389409.197 6171622.359 30 6378140 6356755 6341421.932 6400585.276 5542938.865 45 6378140 6356755 6354156.896 6411002.423 4533106.93 60 6378140 6356755 6371233.517 6418944.859 3209334.978 75 6378140 6356755 6377486.558 6421195.819 1661852.669 906378140 6356755 6356430.341 6412285.332 3.92786E-10 23°40′637814063567556338410.4716395902.1435857873.785由计算结果很容易看出:(1).子午圈曲率半径与卯酉圈曲率半径除在两极处相等外,在同纬度某点上的N 均大于M ;(2). M 和N 的值在赤道上为最小,它们随着纬度的增高而逐渐增大,到达两极处为最大,且在两极处相等;(3).纬度半径r 仅随B 变化,在赤道上,因为B=0,所以r=N=a;随着B 的增高,r 逐渐减小,当B=90时,r=0。
地图投影实验报告参考模板
地图投影中国全图经纬网图目录一、作业内容概述 (2)二、实现步骤及相关计算数据表 (2)圆锥投影部分 (2)三、绘制出的经纬网 (3)1.整理格式: (3)2.导入表格: (4)3.创建点: (4)4.画经纬网: (5)5.添加标注: (6)6.导出图片: (6)四、心得体会 (6)一、作业内容概述本实验以双标准纬线等角圆锥投影公式,计算并绘制用于编制中国全图时的经纬网格。
首先,在excel表格中建好表格,在excel中编写公式,先算出ρcm的值,然后算出δ的值,最后计算出XY的值,对计算出来的XY值进行排列,并进行X轴对称,将数据导入MapInfo 中,创建点,得到经纬网交点,用折线画出经纬网,最后,将数据导入CAD中,利用画线工具画出经纬网。
二、实现步骤及相关计算数据表圆锥投影部分常系数σ=0.5915305,常数K cm=127.4564,根据公式投影半径ρcm=K cm/(Uσ),算出ρcm的值:根据极角公式δ=σ*λ,依次计算出在各个度数下的δ值,在根据公式X=ρs-ρcm cosδ,Y=ρcm sinδ计算出XY的值,得到如下表格:三、绘制出的经纬网1.整理格式:将计算得到的数据排列成符合要求的格式,并且关于X轴对称,如图所示:2.导入表格:3.创建点:4.画经纬网:5.添加标注:6.导出图片:四、心得体会本次实验我选择的实验课题是等角圆锥投影用于中国全图的经纬网图,在实验过程中,我懂得了理论结合实际,把书本上学到的知识确切的用到实验中去,根据书本公式以及表格样式,算出XY坐标,利用MapInfo功能制作经纬网。
虽然在实验中也遇到了些许困难,但是在同学们的帮助下,都一一解决了,本次实验我收益颇多,不但巩固了书本知识,而且增强了我的动手能力。
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地图投影应用和变换武大《地图学》课件
城市规划
地图投影可以为城市规划提供精确的空间 数据,帮助规划师更好地理解和规划城市 空间。
交通物流
地图投影可以为交通物流提供精确的路线 规划,帮助企业降低运输成本和提高运输 效率。
环境保护
地图投影可以为环境保护提供重要的数据 支持,如生态保护区的划定、环境监测等 。
THANKS FOR WATCHING
地图学在地理学、环境科学、交通工 程、军事等领域中具有不可替代的地 位,为人类认识和解决地理问题提供 了重要的工具和方法。
地图投影的背景和意义
地图投影是地图学中的重要概念,它涉及到将地球表面的曲面 转化为平面图的方法。随着地理信息系统(GIS)的普及和应用, 地图投影在空间数据处理和分析中发挥着越来越重要的作用。
插值变换方法
常见的插值变换方法包括多项式插值、样条插值和径向基函数插值等,这些方法通过建立离散点之间的数学关系,实 现离散点的插值计算。
插值变换应用
插值变换在地图投影转换、数字高程模型转换和地理信息系统中具有广泛的应用,它能够将不同投影的 离散点数据转换为统一投影,便于离散点数据的处理和分析。
05 地图投影的应用实例
地图投影的参数与变换
参数
地图投影时需要确定的参数包括经纬 度、距离、方向等,这些参数对地图 的精度和准确性有着重要影响。
变换
地图投影的变换包括坐标变换和图形 变换,其中坐标变换包括平移、旋转 、缩放等,图形变换包括仿射变换、 透视变换等。
地图投影的数学基础
线性代数
地图投影中常用的线性代数知识包括矩阵运算、线性方程组等,这些知识在坐 标变换和图形变换中有着广泛应用。
几何变换定义
几何变换是指将一种地图投影的几何图形转换为另一种地图投影的几何 图形,通过调整图形的形状、大小和方向等几何属性来实现不同投影之 间的转换。
《地图基本要素》地图投影知识
《地图基本要素》地图投影知识《地图基本要素——地图投影知识》当我们打开一张地图,无论是纸质的还是电子的,或许很少有人会去思考这看似简单的一张图背后隐藏着怎样的奥秘。
而在地图的众多构成要素中,地图投影是一个至关重要却又常常被忽略的部分。
什么是地图投影呢?简单来说,地球是一个近似于球体的行星,而我们平常所看到的地图大多是平面的。
要把地球这个三维的球体表面展示在二维的平面上,就需要通过一定的数学方法和规则进行转换,这个转换的过程就是地图投影。
想象一下,要把一个皮球的表面完整、准确地展现在一张纸上,这可不是一件容易的事情。
因为球体的表面是弯曲的,而纸张是平的,直接把皮球的表面“压”在纸上肯定会变形。
地图投影就是要找到一种尽可能减小这种变形,同时又能准确表达地理位置和相关信息的方法。
地图投影有很多种类,常见的包括圆锥投影、圆柱投影和方位投影等。
圆锥投影就像是把一个圆锥套在地球上,然后把地球表面的信息投影到圆锥面上,再把圆锥展开成平面。
这种投影方式适用于中纬度地区的地图,比如我们常见的一些国家的地图可能就采用了圆锥投影。
圆柱投影则是把一个圆柱套在地球上,将地球表面的信息投影到圆柱面上,再展开。
这种投影常用于绘制赤道附近地区的地图,比如世界地图中的墨卡托投影就是圆柱投影的一种。
方位投影则是以一个点为中心,把地球表面的信息向四周投影。
它常用于绘制极地地区的地图。
不同的地图投影方式各有特点,也都存在着一定的变形。
有的投影能较好地保持形状不变,但面积可能会有较大的误差;有的投影能准确反映面积关系,但角度可能会出现偏差。
为什么地图投影会产生变形呢?这是因为地球是一个不规则的球体,而我们要把它展现在平面上,必然会导致某些方面的扭曲。
比如,在地图上,格陵兰岛看起来似乎和非洲差不多大,但实际上非洲的面积要大得多。
这就是地图投影导致的面积变形。
为了减小这种变形带来的影响,制图师们在选择地图投影时会根据具体的用途和需求进行权衡。
2地理信息系统实验报告书地图投影与变换
2地理信息系统实验报告书地图投影与变换实验报告书题目地图投影与变换成绩姓名专业班级学号指导教师隋玉正日期 2012 年 4 月 7 日11( 实验目的一、学习并巩固“地图投影与变换”这一章节的知识;二、初步认识ArcView软件并熟悉其基本操作;三、掌握运用ArcView软件进行地图投影与变换方面的方法。
2( 实验准备工作复习本节相关内容,认真学习地图投影与变换方面的知识,为上机实习做准备。
准备好相关图片数据,以便在ArcView软件中使用。
ArcView是世界上最大的GIS软件厂商美国环境系统研究所(ESRI)的桌面GIS 软件。
从2.0版以后,ArcView就广泛受到GIS领域的重视。
ArcView2.0版给自己的定位是“基于GIS的桌面制图系统”,桌面制图系统是指利用ArcView可以方便地制作各种专题地图,而所谓“基于GIS”则指ArcView2.0具有较强的空间查询和分析功能,利用ArcView2.0的GIS功能可以使用桌面制图更加灵活。
到ArcView3.0,数据编辑、空间分析和可视化功能大大得到加强,具有了丰富的GIS 功能,因此,ESRI将其定位发展到桌面地理地理信息系统,ArcView3.0的启动封面上的标题也从原先的“ArcView”改为“ArcView GIS”。
23( 实验步骤ArcView 采用了可扩充的结构设计,整个系统由基本模块和可扩充功能模块构成。
其基本模块包括对视图(Views)、表格(Tabies)、图表(Charts)、图版(Layouts)、和脚本(ScriPts)的管理。
每个文件都有自已的窗口,实验一要求你用View 和Table进行操作。
在Project 窗口点击View,若View 尚未高亮显示,则点击New,这样就打开了一个名为View1 的视图窗口。
在ArcView 中每个文档都有其自已的菜单、按钮和工具,在窗口顶端排成三行,它们为用户提供了ArcView 界面。
地图学实习报告
地图学实习报告姓名:授课老师:中国地质大学(武汉)2013年6月实习一 投影变换我们知道,正轴方位投影适合极地区域的投影,而圆锥投影和圆柱投影适宜于沿纬线伸展的地区,特别是正轴圆锥投影适宜于中纬度地区,正轴圆柱投影最适宜于低纬度和赤道地区。
我国绝大多数地区属于中纬度地区,根据投影位置的选择特点,最适宜采用圆锥投影;(注意对于个别省区,比如广东省,南海诸岛及南中国海域,它位于根,Φ0:长度比最小的纬度; M 0:比例尺分母。
二:制图区域中华人民共和国分省图=⋅=ωn m p αrU n m ==三:程序的实现和代码的编写:下面粘贴上部分代码和界面的截图:下面一部分是投影转换的代码:下面是通过输入输出流打开MIF文件的代码,将MIF文件中的数据读取;上面一部分是读取画笔参数和画刷参数的代码,下面一部分是实现画图的主代码:最后的绘图成果展示:实习心得:本题目对编程能力要求较高,所以在实习的时候花了很长时间,当时最后通过询实习二等高线提取、绘制实习目的:(1)理解等高线的基本概念。
(2)掌握等高线的电子绘制方法(3)掌握使用C++语言读入等高线数据资料的方法实现方式:根据老师给定的数据,利用C++编程语言,数据库的读入方法读入数据,并且采用MFC成图,在相关的窗口上显示出来。
等高线的选择,与实习一的方法。
内容说明:等高线是一条闭合的曲线,只是有的不能在一幅图上完全呈现出来;同高程的等高线不重叠也不相交,但在悬崖峭壁处,等高线可以重合;在同一幅等高线图上,相邻两条等高线的距离相等——同图等距;等高线疏密反映坡度陡缓,而等高线之间间距愈大,等高线愈稀疏,则坡度愈缓。
实现过程采用面向对象的编程方式,把每一条线作为一个对象,进行相应的属性设置。
用CpenCbrush等对象对相应的对象进行绘图和上色。
代码截图:一、实习内容:河系的制图综合。
基本资料图比例尺为1:50万;新编图比例尺为1:100万。
二、实习目的:通过实习使同学掌握小比例尺地形图河系的化简原则和方法。
地图学实习一地图投影(修改)
实习一地图投影一、实习目的:(1)学会ArcGIS的最基本操作,如地图文档、图层等的操作。
(2)掌握有关高斯-克吕格投影的知识(3)学会根据地图上不同经纬网形态识别不同的投影类型。
二、知识准备:1、地图文档:在ArcGIS中完成对地图的处理后,可以保存地图并退出ArcMap。
地图可以作为文档保存在硬盘上。
如果以前未曾保存地图,将需要提供名称以及需要保存的文件夹位置。
ArcMap 会自动将文件扩展名(.mxd) 追加到地图文档名称中。
地图上显示的数据不会与地图文档一起保存。
地图图层引用GIS 数据库中的数据源,这有利于保存的地图文档的占用相对较小的存储空间。
2、ESRI 为存储地理信息开发了三种主要数据格式coverage 格式、shapefile 格式及地理数据库(geodatabase)格式。
Shapefile:一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。
至少由.shp,.dbf,.shx三个文件作成,分别存储空间数据,属性数据和前两者的关系。
Shapefile是GIS中比较通用的一种数据格式。
Coverage:一种拓扑数据结构,一般的GIS原理书中都有它的原理论述。
数据结构复杂,属性缺省存储在Info表中。
目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。
Geodatabase:ArcInfo发展到ArcGIS时候推出的一种数据格式,一种基于RDBMS存储的数据格式,其有两大类:1.Personal Geodatabse 用来存储小数据量数据,存储在Access的mdb格式中。
2.ArcSDE Geodatabse 存储大型数据,存储在大型数据库中Oracle,Sql Server,DB2等。
可以实现并发操作,不过需要单独的用户许可。
其中,Shapefile 为存储地理及属性信息提供了一种简单的非拓扑格式,也是一种非常流行的开放式数据转换格式。
三、实习内容及操作指导1、绘制武汉市所在地区的高斯—克吕格投影6度带经纬网和方里网,绘图范围:东西范围由武汉市所在投影带决定,南北范围:北纬0o—40o。
(地图学课件)第4讲(第三章地图投影)
§5 我国基本比例尺地形图地图投影
5.2 高斯投影的坐标网
3、方里网的间隔
地图比例尺
1:10000 1:25000 1:50000 1:100000
方里网间隔
10厘米 4厘米 2厘米 2厘米
相应实地长
1公里 1公里 1公里 2公里
4、部分比例尺的经纬线间隔
1:20万的地形图,按照经差15’纬差10’加绘经纬线网,并于内图廓线及图 幅内中央经线、中央纬线再按1’进行等分。 1:50万地形图图幅内按经差 30’纬差20’加绘经纬线网,并于每条经线和纬线上按10’5’各自进行等分。
第3章 地图投影
§1 地图投影的概念 §2 地图投影的分类 §3 常用的地图投影 §4 大型GIS中的地图投影 §5 我国基本比例尺地形图投影 §6 地形图的分幅与编号
现代地图学基础 第3章 地图投影
§5 我国基本比例尺地形图地图投影
我国地形图的投影,除1:100万比例尺地形图采用国际投影 和等角圆锥投影外,其余都采用高斯—克吕格投影。
5.1 1:100万地形图投影 5.2 1:50万及其更大比例尺地形图采用投影
现代地图学基础 第3章 地图投影
§5 我国基本比例尺地形图地图投影
5.2 高斯投影的坐标网
1、经纬网
规定1:1万~1:10万比例尺的地形图上,经纬线只以图廓的形式表现,经 纬度数值注记在内图廓的四角,在内外图廓间,绘有黑白相间或仅用短 线表示经差、纬差1的分度带,需要时将对应点相连接,就可以构成很密 的经纬网。 在1∶25万~1∶100万地形图上,直接绘出经纬网,有时还绘有供加密经 纬网的加密分割线。纬度注记在东西内外图廓间,经度注记在南北内外 图廓间。
地图投影实验报告
图 6-1
图 6-2
图 6-3 图 6-4
7、将湖北及武汉复制到新建的空白表中。在空白表中右击,出现如图 7-1 所示 对话框,单击 View Entire Layer,然后出现如图 7-2 所示的对话框,单击 ok 键。完成后如图 7-3 所示。
图 7-1
图 7-2
图 7-3
8、计算武汉市所在地区的投影带中央经线。 设带号为 n [114/6]+1=20 中央经线:20*6-3=117
二、实验步骤 (一)掌握 MapInfo 中地图投影的操作过程。
(二)绘制武汉市所在地区的高斯—克吕格投影 6 度带经纬网和方里网,绘图范
围:东西范围由武汉市所在投影带决定,南北范围:北纬 25o—35o。经线线距 1, 纬线线距 1o。
1、打开 MapInfo,出现如图 1 所示的对话框,点击 ok 键。
直线 。
(2)属正轴等距方位投影的是地图投影 5,其经纬线方向的变形特点为
纬线投影后为同心圆,投影后纬线间距相等,经纬线投影后正交,投影后经线保 持正长 。
(3)属正轴等积圆锥投影的是地图投影 1,其经纬线方向的变形特点为
经线为过纬线圆心的一束直线,经线间的间隔与经差成正比,纬线为同心圆圆 弧。
(4)属正轴等角方位投影的是地图投影 3,其经纬线方向的变形特点为
纬线投影为以极点为圆心的同心圆,纬线方向上的长度比每大 1°赤道上的长度 形变比原来扩大一倍,经线投影为以极点为圆心的放射性直线束,经线夹角等于 相应经差,沿经线方向上的长度比大于 1,赤道上各点沿经线方向上的长度变形 比原来扩大一倍。
(5)属正轴等积圆柱投影的是地图投影 6,其经纬线方向的变形特点为
图1
2、如图 2-1 所示,在 File 选项中选中 open 点击,打开“实验素材”(图 2-2)。
地图实习报告6篇
地图实习报告6篇地图实习报告篇1开学两个月以来,我们学习了旅游制图其应用、地图概括、旅游地图符号与色彩设计等方面的内容。
着重学习了地形图方面的知识,如高斯-克吕格投影、平面直角坐标系统、三北方向、分幅编号。
并在此基础上完成了对《长安集》包括求算点的位置、地面点的高程、圈定汇水面积并计算、量算长度等方面的室内量测任务。
在各方面理论准备充分的情况下,我们前往鹫峰国家森林公园进行了为期5天的地图学实习。
11.11日上午,我们乘校车到达鹫峰国家森林公园。
下午2点准时开始定向越野比赛。
老师首先向我们介绍了鹫峰1:10000地形图上的基本地形单元、如何通过直长地物进行读图对照,然后大家分三组开始开始分头行动。
我所在的第二组抽到的点号为0-1-2-27-24--20-21-22--26-0。
我们首先对各点位置进行了分析。
其中0号点为原点,2、1、26、22、21沿京张铁路从北向南分布,27、24、20分布在东部居民区。
我们的主要活动范围在2139423-2139424之间。
所以,我们首先北上利用铁路定向,很快找到了1号点的位置。
但是因为距离计算不对的缘故我们顺着铁路走过了2号点,走上公路的准备返回的时候,才又发现了2号点。
秉着有路不越野的原则,我们返回1号点,从1号点向东沿公路前进标准地图学实习报告模板标准地图学实习报告模板。
但是居民区地形复杂,岔路繁多,我们凭着对路的大致方向感,在指北针的带领下,我们找到了四十七中,并小憩了一下,补充了能量,然后继续向对的方向前行,我们找到了我们心中的27号点。
在此途中,我们看见了一名党员户和邮局,农家乐、飞机场、凤凰关爱残疾人疗养院、47中、阳台山养老院、部分果园林地边界等要素,并测量出了居民区中三条明显的东西走向的主干道。
并对景点普照寺进行了量测。
体会到了这里人们的淳朴。
后来继续在整洁的小巷子中穿梭。
凭借着方向感,我们不知不觉的经过了24、20号点吧。
一路西行我们走上了铁路,沿铁路顺利找到了21,22,26号点的准确位置,此时天色已晚,我们加速返回,最终5点之前回到驻地。
《地图学》地图投影与转换实验报告
《地图学》地图投影与转换实验报告
一、实验目的
1. 掌握ArcGIS软件坐标系统的相关知识,利用ArcGIS软件查看数据的坐标系统。
2. 掌握ArcGIS软件定义坐标系与投影转换。
二、实验内容
1.实习1查看MexicoPopulationDensity.mxd、廊坊市安次区行政边界、仇庄新造林数据的坐标
系统信息,附截图与坐标信息说明文字。
2.实习2查看MexicoPopulationDensity.mxd、廊坊市安次区行政边界、仇庄新造林数据的经纬
网形状(变换数据框动态投影),附截图与坐标信息说明文字。
3.实习3分别采用落垡镇.xls和东沽港.xls数据中GPS点坐标数据生成XY点图层,落垡镇.xls
数据是北京54地理坐标系统,东沽港.xls是西安1980地理坐标系统,投影方法为高斯克吕格3度带无带号,附截图说明。
4.实习4为东沽港Uknown数据添加正确的投影坐标Xian 1980 3 Degree GK CM 117E。
5.实习5实现世界地图数据由WGS84地理坐标系统向World Mollweide投影的投影过程。
6.实习6实现廊坊市安次区行政边界数据由Xian_1980_GK_Zone_20投影坐标系统向WGS84
Web Mercator坐标系统的转换。
三、实验步骤
四、实验总结。
地图学实验报告
地图投影实习报告重庆交通大学土木工程系测绘二班张文渊10210213地图投影实验报告一、实验目的1、复习课堂有关地图投影的基础知识2、掌握各类投影坐标系的建立,经纬线形状,变形分部及应用3、针对不同用途的地图投影进行比较和分析二、实验要求通过观察总结各种投影的经纬线变形特征,熟悉ArcView、Mapinfo中地图投影的应用方法。
三、实验步骤(1)资料收集分析地图投影的基本理论知识回顾,包括地图投影基本概念和投影分类(2)GIS软件中地图投影的设置;Mapinfo中地图投影的操作。
(3)不同地图投影的经纬网变形特征观察与分析;总结出各种(至少三种)投影的经纬线变形特征。
(4)在MapInfo软件中打开一张以AutoCAD 2004 DXF (*.dxf)格式中国全图,在MapInfo中进行高斯—克吕格投影。
首先①在“Coordinate Units (坐标单位),Distance Units (距离),Area Units (平方公里)”中依次设置为“degrees (度),kilometers (公里),square kilometers (平方公里)”②在“Distence/Area using(距离/面积使用),Display in Status Bar(状态条中显示),Aplay Clip Region Using(裁剪区域应用于),When Resizing Window(当改变窗口大小),Display Coordinates(显示坐标)”中依次选取“Spherical(球面坐标),Zoom(Window Width)(视野),Windows Device Clipping(no points ,text) (窗口设备裁剪),Fit Map to New window(使地图适配新窗口),Degree Decimal (十进制度数)”③勾选“Autoscroll (自动滚屏)”④单击“Ptoject (投影)”,在弹出的对话框选中高斯—克吕格投影进行投影。
地图制图中的投影变换与校正
地图制图中的投影变换与校正地图是人们认识和理解地球的重要工具,而要制作准确的地图就需要进行投影变换与校正的处理。
投影变换是将地球的曲面投影到平面上的过程,而校正则是通过修正投影变换中的误差,使得地图更贴近真实地球的形貌和尺度。
一、投影变换在地图制图中,由于地球是一个凹凸不平的曲面,无法直接用平面表示,因此需要进行投影变换。
投影变换的目的是将地球的表面投影到平面上,并保持地面上的角度、形状和面积等特性。
不同的投影方法会导致地图上的形状、大小和方向产生变化。
常见的投影方法有圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
圆柱投影是将地球的表面投影在圆柱体上,再展开成平面图,适用于赤道附近的地区;圆锥投影是将地球的表面投影在圆锥体上,再展开成平面图,适用于高纬度地区;平面投影则是将地球的表面直接投影到平面上,适用于局部地区的制图。
不同的投影方法有不同的优势和局限性。
比如,圆柱投影能够保持地面上的角度和形状特性,但在极地地区会出现严重的形变;圆锥投影则能够较好地保持地球的形状和面积特性,但在赤道附近会有较大的形变;平面投影具有保持局部地区地面特性的优势,但在远离中心点的地方会产生较大的形变。
二、校正由于投影变换会导致地图上的形状、大小和方向等产生变化,因此需要进行校正,使地图更符合实际地球的形貌和尺度。
校正的方法主要有拓扑校正和尺度校正。
拓扑校正是指通过修正地图上的形状和角度,使之与现实地球的形貌一致。
拓扑校正主要包括平移、旋转和形变等操作。
平移是将地图上的点移动到正确的位置,以修正地图的位置偏差;旋转则是将地图旋转到正确的方向,以修正地图的旋转偏差;形变是通过缩放地图上的特定区域,使其更符合真实地球的形貌。
尺度校正是指通过修正地图上的比例尺,使之与实际地球的尺度一致。
尺度校正主要包括线性校正和面积校正。
线性校正是通过拉伸或压缩地图上的线段,使其长度与实际距离一致;面积校正则是通过拉伸或压缩地图上的面积,使其面积与实际区域一致。
地图学投影总结
关于地图学中几种投影的总结类型一、方位投影方位投影是以平面作为投影面,使平面与地球表面相切或相割,并将球面上的经纬线投影到平面上所得到的图形。
方位投影可分为透视方位投影类和非透视方位投影两。
根据投影面和地球球面相切位置的不同,透视投影可分为三种①当投影面切于地球极点时,称为正轴方位投影。
②当投影面切于赤道时,称为横轴方位投影。
③当投影面切于既不在极点也不在赤道时,称为斜轴方位投影。
一、正轴方位投影投影中心为极点,纬线为同心圆,经线为同心圆的半径,两条经线间的夹角与实地相等。
等变形线都是以投影中心为圆心的同心圆。
包括等角、等距变形性质,主要用于制作两极地区图。
1.正轴等角方位投影平射正轴方位投影又叫等角方位投影或球面投影。
投影条件:视点位于球面上,投影面切于极点。
特点:①纬线投影为以极点为圆心的同心圆,纬线方向上的长度比大于1。
赤道上的长度变形比原来扩大1倍。
②经线投影为以极点为圆心的放射性直线束,经线夹角等于相应的经差,沿经线方向上的长度比大于1,赤道上各点沿经线方向上的长度变形比原来扩大1倍。
③这种投影的误差分布规律是,由投影中心向外逐渐增大。
④经纬线投影后,仍保持正交,所以经纬线方向就是主方向,又因为m = n,即主方向长度比相等,⑤没有角度变形,但面积变形较大,在投影边缘面积变形是中心的四倍。
2.正轴等距方位投影等距方位投影属于任意投影,它既不等积也不等角。
投影后经线保持正长,经线上纬距保持相等。
角度、面积等变形线为以投影中心为圆心的同心圆。
在此投影中,球面上的微圆投影为椭圆,且误差椭圆的长半径和纬线方向一致,短半径与经线方向一致,并且等于微圆半径r 又由于自投影中心,纬线扩大的程度越来越大,所以变形椭圆的长半径也越来越长,椭圆就越来越扁了。
等距正轴方位投影常用来做两极的投影。
二.横轴方位投影平面与球面相切,其切点位于赤道上的任意点。
特点:通过投影中心的中央经线和赤道投影为直线,其他经纬线投影后都是对称于中央经线和赤道的曲线1.横轴等距方位投影其特点是在中央经线上从中心向南向北,纬线间隔相等;在赤道上,自投影中心向西,向东,经线间隔是逐渐扩大的。
地图投影实习报告
= + +…
= +…
2.子午圈半径M、卯酉圈半径N和平行圈半径r的计算
先把角度话为弧度,依次计算出sin 、cos ,得:
通过上述计算公式得:
3.计算自赤道道纬线为B的子午线弧长和平行圈(纬线)弧长
首先把角度化为弧长,依次计算A*、B*、C*、D*,得:
结合上述公式得:
4.计算梯形面积
(3)有几种球体的球体半径?去区别何在?
三种球体半径。区别为平均球体半径采用地球椭球三轴半径的算术平均值作为球体半径,即;等面积球体半径以保持球休表面面积等同于地球椭球体面积为前提的方法来确定球体半径,即;等体积球体半径以保持球体的体积等同于地球椭球体的体积为前提,即。
(4)试绘图说明解算子午线弧长和纬线弧长的必要数值是什么?
子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径:主法截弧都是椭圆,其一是子午圈,另一个是卯酉圈,子午圈代表南北方向,卯酉圈代表东西方向。根据微分学中曲率半径公式和长短半径的关系式,推出子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。
平行圈:地球椭球面上平行于赤道面的圈。
(2)子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径有什么不同?
子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径大小随纬度的变化。子午圈曲率半径和卯酉曲率半径随纬度的增加而增大。反之随纬度的减小而减小。
各乘系数为:
=2 (1- ) ;
=1+ + +…
= + +…
= +…
三、实验仪器
台式电脑一台
四、实验内容
1.相关概念的理解
(1)名词解释
第一偏心率和第二偏心率:为地球椭球体的参数,表达式分别为: =1- ,
= -1;
地图投影总结
方位投影1投影中心(切点)无形变2等变形线为以切点为圆心的同心圆适用:方圆形地区正轴——两极图,xxxx图横轴——xx半球图或者xx图斜轴——水陆半球图,亚、欧、南、北美,中国全图(南海诸岛在图中出现)等角(极地地形图、交通图、风向图)3全图无角度变形(微小范围内保持图形的相似性)4离切点越远,xx、面积变形↑5离切点等距处,xx面积变形相等6经纬网正交正轴在任意经线上,由极点向外纬线间隔↑经纬网形状:纬线表现为xx,经线表现为交于极点的放射状直线(同心圆半径),其交角与经差相等等积(区划图、类型图、经济图、环境质量评价图等面积影响较大的地图)3全图无面积变形4离切点越远,角度、长度变形数值↑5离且点等距处,角度长度变形数值相等正轴经纬线正交任意一条经线,从极点向外纬线间隔↓经纬网形状:纬线表现为同心圆,经线表现为交于极点的放射状直线(同心圆半径),其交角与经差相等等距(导弹反射、飞行中心、地震台站图、教学图)3全图沿垂直圈方向长度无变形4离切点越远,角度、面积变形数值↑5离且点等距处,角度面积变形数值相等正轴经纬线正交任意一条经线,从极点向外纬线间隔相同经纬网形状:纬线表现为同心圆,经线表现为交于极点的放射状直线(同心圆半径),其交角与经差相等横轴在中央经线上。
自赤道向南北纬线间隔↑在赤道上,自中央经线向xx经线间隔↑经纬网形状:除经过切点的经线和赤道投影为互相垂直的直线外,其余的经纬线均为曲线斜轴在中央经线上,自切点向xx纬线间隔↑经纬网形状:除经过切点的中央经线投影为直线外,其余的经纬线均为曲线圆(延赤道方向延伸图)柱1同一纬线上各种变形数值相等2等变形线与危险平行成xx弧分布标准纬线为赤道(切)等角(广泛应用于航海图赤道附近地区地图)3离标准纬线越远,xx、面积变形↑4离标准纬线等距处,xx、面积变形相同5在任意一条经线上,由赤道(标准纬线)向xx纬线间隔↑特点:低纬度地区变形小,经纬网格形状简单正轴等角正轴切圆柱(xx)等角横轴切椭圆柱(xxxx)除1:100 00以外的地形图横轴中央经线与所有纬线正交赤道与所有经线正交在中央经线上,由赤道向南北纬线间隔↓在赤道自中央经线向东西经线间隔↓(同上)斜轴经线与所有纬线正交中央经线上自切点向南北纬线间隔↓(同上)横轴中央经线与所有纬线正交赤道于所有经线正交在中央经线上,由赤道向南北纬线间隔相同在赤道自中央经线向东西经线间隔相同(同上)斜轴经线与所有纬线正交中央经线上自切点向南北纬线间隔相同(同上)等距3离标准纬线越远,角度、面积变形↑4离标准纬线等距处,角度、面积变形相同5在任意一条经线上,由赤道(标准纬线)向南北纬线间隔相同等积3离标准纬线越远,角度、长度变形↑4离标准纬线等距处,角度、长度变形相同5在任意一条经线上,由赤道(标准纬线)向南北纬线间隔↓圆锥1投影后经线为放射直线,经线夹角小于经差,纬线为xx弧2等变形线与纬线平行成xx弧分布3同一纬线上各种变形数值相同等角(我国1:1000地形图,交通图)4离标准纬线越远,xx、面积变形↑5离标准纬线等距处,xx、面积变形相同6在任意一条经线上,由标准纬线向南北纬线间隔↑等积4离标准纬线越远,角度、长度变形↑5离标准纬线等距处,角度、长度变形相同6在任意一条经线上,由标准纬线向南北纬线间隔↓用于政区规划图人口密度环境监测社会经济地图等距4离标准纬线越远,角度、面积变形↑5离标准纬线等距处,角度、面积变形相同6在任意一条经线上,由标准纬线向南北纬线间隔相同。
地图学实习报告
地图学实习报告”文件.单击打开按钮,出现下列提示框:出现下列提示框:“你想简单地显示图像或配准它使其具有地理坐标?” 单击配准按钮,窗口出现图像配准对话框(图1-3)。
图1-3 栅格图像配准对话框单击投影按钮,出现投影悬着对话框,选择与原图匹配的地图投影。
读取给定的山东省各市县的地理坐标,进行图像配准。
单击图像配准对话框中的新建按钮,重复上一步骤,增加控制点。
当控制点增加到不少于3个时,图像配准对话框中出现配准误差值,如果误差太大,则重新采控制点,或编辑控制点坐标,直到满意为止。
按确定按钮,完成栅格图像的配准。
2、建立图层栅格图像配准后,即在MapInfo Professional软件主窗口中显示出来。
点击文件菜单,选择新建表菜单,在新建表对话框内选择“添加到当前地图窗口”选项。
单击创建按钮,弹出新建表结构对话框,在该对话框中进行表结构的设置(图1-8)。
这时创建的是一个与配准的栅格图像具有相同数学要素的空白图层。
创建好要数字化的空白图层后,打开图层控制对话框。
图1-9 图层控制对话框把要数字化的图层设为可编辑状态,这时就可以利用MapInfo 工具栏内的点、线、面等绘图工具进行数字化和编辑,数字化的内容保存在新建图层中。
如果不能一次性完成数字化工作,在退出时请保存工作空间,下次就可以直接打开工作空间继续数字化工作。
选择绘图工具条中的点编辑工具,找到山东省17个地级市城市符号的中心点单击鼠标左健,数字化图上所有城市的点位。
选择绘图工具条中的折线编辑工具,以图上铁路或公路的源头作为起点单击鼠标,然后依次寻找铁路或公路上欲数字化的点并单击鼠标,直至铁路或公路另一端点,双击鼠标结束。
选择绘图工具条中的多边形编辑工具,数字化山东省17个地级市范围。
方法同上,但表示结束的鼠标双击使得终点与起点自动连接形成封闭的多边形。
对于邻近公共部分尽量使用MapInfo的snap功能:S键为snap双向选择键,当snap功能键起作用时,可自动捕捉光标一定范围内已数字化的点,按住shift键则可捕捉公共线段。
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实习一地图投影
一、实习目的:
(1)学会ArcGIS的最基本操作,如地图文档、图层等的操作。
(2)掌握有关高斯-克吕格投影的知识
(3)学会根据地图上不同经纬网形态识别不同的投影类型。
二、知识准备:
1、地图文档:在ArcGIS中完成对地图的处理后,可以保存地图并退出ArcMap。
地图可以作为文档保存在硬盘上。
如果以前未曾保存地图,将需要提供名称以及需要保存的文件夹位置。
ArcMap 会自动将文件扩展名(.mxd) 追加到地图文档名称中。
地图上显示的数据不会与地图文档一起保存。
地图图层引用GIS 数据库中的数据源,这有利于保存的地图文档的占用相对较小的存储空间。
2、ESRI 为存储地理信息开发了三种主要数据格式coverage 格式、shapefile 格式及地理数据库(geodatabase)格式。
Shapefile:一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。
至少由.shp,.dbf,.shx三个文件作成,分别存储空间数据,属性数据和前两者的关系。
Shapefile是GIS中比较通用的一种数据格式。
Coverage:一种拓扑数据结构,一般的GIS原理书中都有它的原理论述。
数据结构复杂,属性缺省存储在Info表中。
目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。
Geodatabase:ArcInfo发展到ArcGIS时候推出的一种数据格式,一种基于RDBMS存储的数据格式,其有两大类:1.Personal Geodatabse 用来存储小数据量数据,存储在Access的mdb格式中。
2.ArcSDE Geodatabse 存储大型数据,存储在大型数据库中Oracle,Sql Server,DB2等。
可以实现并发操作,不过需要单独的用户许可。
其中,Shapefile 为存储地理及属性信息提供了一种简单的非拓扑格式,也是一种非常流行的开放式数据转换格式。
三、实习内容及操作指导
1、绘制武汉市所在地区的高斯—克吕格投影6度带经纬网
和方里网,绘图范围:东西范围由武汉市所在投影带决定,南北范围:北纬0o—40o。
经线线距1o,纬线线距5o。
方里网间距100km,中央经线东、西各绘三条。
并回答以下问题:(1)按投影的构成方法和变形特点,高斯—克吕格投影属何种性质的投影?
(2)高斯—克吕格投影的投影变形特点
(3)什么是邻带方里网?根据武汉市所在位置,判断在绘制武汉市所在地区1:2.5万至1:10万地形图时是否需要绘制邻带方里网?为什么?
步骤:
(1)打开ArcGIS,建立文件夹链接
打开目录窗口(catalog),弹出目录窗口(图1-1),右键单击文件夹连接,选择连接文件夹,在连接到文件夹窗口中选择工作目录(图1-2),点击确定。
图1-1 图1-2
(2)点击添加数据工具,弹出添加数据框(图2-1),
加载CHINA、CHINCAPS两个图层,如图2-2
图2-1
图2-2
(3)查询出武汉市的地理坐标,计算武汉市所在地区的
投影带中央经线。
点击识别工具,然后单击代表武汉的点,
弹出识别对话框,可以找到武汉的地理坐标,如下图3-1:
图3-1
(4)通过数据管理工具中的图层和表视图下的创建要
素图层工具(图4-1),将湖北省省界和武汉市分别保存为两个新的图层,分别命名为“Hubei”和“Wuhan”。
下面以创建Hubei图层为例:
在创建要素图层对话框(图4-2)中的输入要素选项中选
择CHINA要素,输出图层更改为Hubei,在表达式处点击查
询构建器,弹出查询构建器对话框(图4-3):
图4-3
在查询构建器对话框的上方双击NAME字段,点击=号按钮,点击获取唯一值按钮,浏览并双击Hubei,点击确定。
返回创建要素图层对话框,点击确定即生成Hubei要素图层。
用相同的方法创建Wuhan图层。
注意:此时创建的两个图层仅在计算机的内存中,我们可以将其以地图文档的方式进行保存,或者将两个图层分别以Shapefile的文件格式进行保存。
下面分别进行说明:保存为地图文档:在内容列表框中鼠标右键单击CHINA 图层选择移除菜单,以相同的方式移除CHINCAPS图层,最后剩下两个Hubei、Wuhai两个图层,单击文件菜单按钮,选择另存为,弹出另存为对话框,选择保存路径和文件名,点击保存。
地图文档将以mxd文件进行保存。
此种保存方式的缺点是地图的全图显示范围与CHINA图层显示范围一致。
保存为Shapefile文件:在内容列表框中鼠标右键单击Hubei图层选择数据,在二级菜单中选择导出数据,弹出导出数据对话框,如下
图4-4
单击输出要素类后的文件浏览按钮,弹出保存数据对话框如图4-5
图4-5
选择保存类型为shapefile,输入保存名称,点击保存,返回点击确定即生成相应图层文件。
以相同的方式保存Wuhan 图层。
如图4-6加载这两个图层。
图4-6
(5)创建名为“经纬网”的要素类图层,绘制经纬网
Arctoolbox->数据管理工具->要素类->创建渔网,弹出创建鱼网对话框(图5-1)。
a)设置参数:按要求输入参数(如北纬0o—40o。
经线线距1o,纬线线距5o,设置行数为8,列数为6),
像元宽度和高度填0,表明这两个参数由行数、列
数自动计算;将创建标注点务选;
b)渔网环境参数设置:点击环境设置按钮,弹出环境设置对话框(图5-2),输出坐标系选如下面指定,
点击按钮,弹出空间参考属性对话框,点击选择
按钮选择预定义的坐标系统,选择Geographic
Coordinate Systems->Asia->Beijing 1954.prj,点击确
定,返回上一层确定,即创建经纬网图层,但图层
呈矩形格网显示;
c)图层坐标系设置:在左边图层上点击右键->属性->坐标系,在预定义中点击Projected Coordinate
Systems->Gauss Kruger->Beijing 1954, 选择相应的
分度带投影,按确定,得到分度带的经纬网显示(图
5-3)。
图5-1
图5-2
图5-3
(6)创建名为“方里网”的要素类图层,绘制方里网
a)图层坐标系设置:在左边图层上点击右键->属性->坐标
系,在预定义中点击Projected Coordinate Systems->Gauss Kruger->Beijing 1954, 选择相应的分
度带投影,按确定;
b)创建渔网:Arctoolbox->数据管理工具->要素类->创建渔网,弹出创建鱼网对话框;
c)设置参数:模板范围与上面创建的经纬网相同,自动出现坐标值; 按要求输入参数(如方里网间距100km,像元宽度和高度均设为100000);行列数参数填写0,由上面像元宽度和高度参数自动计算;将创建标注点务选;
d)渔网环境参数设置:点击环境设置按钮(图6-2),弹出环
境设置对话框,点击按钮,弹出空间参考属性对话框,
点击选择按钮选择预定义的坐标系统,选择Projected Coordinate Systems->Gauss Kruger->Beijing 1954,选择相应的分度带投影,点击确定,返回上一层确定,即创建经纬网图层(图6-3)。
图6-1
图6-2
图6-3
(7)对地图进行添加经纬网和方里网
a)打开一个已经定义了投影的矢量文件
b)转到布局视图
c)右击图层-属性-格网—新建格网
d)点击new grid按钮,进入向导。
如图7-1的带经纬网格的地图
图7-1
2、读地图投影1-6,判断各图的投影性质,并回答:
(1)属正轴等积方位投影的是,其经纬线方向的变形特点为。
(2)属正轴等距方位投影的是,其经纬线方向的变形特点为。
(3)属正轴等积圆锥投影的是,其经纬线方向的变形特点为。
(4)属正轴等角方位投影的是,其经纬线方
向的变形特点为。
(5)属正轴等积圆柱投影的是,其经纬线方向的变形特点为。
(6)属正轴等角圆柱投影的是,其经纬线方向的变形特点为。
(7)属墨卡托投影的是,如果要在该投影上绘制澳大利亚的堪培拉到秘鲁的利马的等角航线,方法是。
地图投影1
地图投影2
地图投影3
地图投影4
地图投影5
地图投影6。