底图配准与投影变换
《地图投影和配准》课件
地图配准
1
意义和作用
地图配准是将不同数据集或地图坐标系相互匹配的过程，为地理信息分析提供基Fra bibliotek础。2
方法和步骤
介绍地图配准的常用方法和步骤，如控制点选择、变换模型等。
3
常见的配准问题及解决方法
探讨在地图配准过程中可能遇到的问题和解决方法。
地图投影和配准的应用
在制图中的应用
描述地图投影在制图过程中的重 要应用领域，如海图绘制、天气 预报等。
《地图投影和配准》PPT 课件
地图投影和配准是地理信息科学中非常重要的概念，本课件将为您深入解析 这两个主题，探讨它们的定义、应用及未来发展方向。
什么是地图投影
定义
地图投影是将地球表面的三维曲面转化为二维平面的过程。
投影方式和分类
常见的投影方式包括等角、等面、等距、等积四类。
常用的投影方式介绍
介绍常用的地图投影方式，如墨卡托投影、兰勃特投影等。
影、基于机器学习的配准
成了地理信息处理的基础。
算法等。
3 展望：应用领域
展望地图投影和配准在未 来的应用领域，如交通规 划、环境保护等。
在GIS分析中的应用
探索地图配准在地理信息系统 (GIS)分析中的广泛应用，如地貌 分析、资源管理等。
在实际工程中的应用
以真实案例为例，展示地图投影 和配准在工程项目中的应用价值。
总结
1 地图投影和配准的关 2 未来发展方向
系
探讨地图投影和配准的未
总结地图投影和配准之间
来发展趋势，如自适应投
的紧密关联，它们共同构
地图配准与投影说明含示例
地图配准与投影说明本文采用的实例为四川省小鱼洞地区地形图，该图跨越了1:5万标准图幅中的中坝，大宝山等四幅，情况较为特殊。
实际操作时，应该生成地图所涉及到图幅的全部标准图框，以将整个地形图涵盖进去，并在误差校正过程中尽可能取多的控制点，确保地图配准的精度。
由于本文旨在演示配准与投影的步骤与方法，简明起见，只生成中坝一幅标准图框，并只选取少量控制点，故必然会有一定误差。
特此说明。
一．生成标准图框操作步骤：实用服务--投影变换--系列标准图框--生成1:5万图框（中坝）生成的标准图框：二误差校正（多种方法）误差校正的关键是采集控制点，实际工作中为了提高精度，往往需要采集很多控制点，这时可以选择自动采集“T”型点的方法，将公里网的交点全部选为控制点。
在控制点选取比较少的情况下，可以采用手工屏幕采点，自动生成控制点文件，这正是本文将要演示的方法：1 选取原图与标准图框中对应的点为参考点。
参考点可根据原图和图框中公里网对应的坐标值选取。
每个参考点对应控制点文件中的一条记录，参考点选择越多，地图配准越准确。
本例选取5个参考点，依次为：（75,69）（76,68）（77,67）（78,66）（76,66）。
2 取原图中点的屏幕坐标为实际值在MapGis误差校正子系统中打开原图文件，选择菜单控制点――设置控制点参数选择“选择采集文件”。
选择原图文件选择“添加校正控制点”。
根据选定的参考点在原图上添加控制点3 取图框中点的屏幕坐标为理论值打开标准图框文件，在其上面对应的参考点上选取理论值。
步骤与选取实际值相似。
先选择“设置控制点参数”选择“选择采集文件”。
选择标准图框文件。
*注意：此时视图中可能仍然显示的是原图，这时点击右键，选择“复位窗口”，然后只选择图框文件，图框就会在视图中居中显示。
选择“添加校正控制点”。
根据选定的参考点在图框上添加控制点4 形成控制点文件选择“控制点”――“编辑校正控制点”5 进行误差校正检查控制点生成无误后，选择“校正”选择原图文件进行校正三套合原图与图框目的是将误差校正后的原图的参数配准为图框参数，即实现原图与图框的套合，具体步骤如下：1 打开mapgis主菜单选择“输入编辑”—“新建工程”—“从文件导入”2 任意打开标准图框的一个文件，目的是将工程的参数设为标准图框的参数3 在工程中添加项目，将校正后的原图文件全部添加，系统会提示修改参数，选择确定4 在工程中添加标准图框，可以看到，标准图框（中坝）中的部分地图已经校正，而图框以外的部分还没有进行校正。
实验：扫描图(栅格图)的配准和投影系统的设置
实验：扫描图（栅格图）的配准与投影系统的设置一、实验目的：1.加深对地图投影的理解，掌握扫描图（栅格图）的配准与投影系统的设置。
2.为扫描图设置投影和地图单位。
3.对扫描图进行配准。
二、实验准备：1.软件准备：扫描软件、MapInfo2.资料准备：数字化底图（中国地理底图、长安集1：10万地形图、小区域平面图）三、实验内容：当把对象从球形世界转变到相对平坦的计算机屏幕上时，必须有一些改变。
投影是减少曲面地区特性在平面纸张地图或计算机屏幕上的变形方法。
使用不同的投影可以展示地图的不同特性。
投影与坐标系有着密切的关系，两者之间经常可以交换使用，但它们又有不同的意义。
投影是包含一组参数的一个或一组公式，参数的个数和性质取决于投影。
当每一个参数被赋予特定值时，结果便成了坐标系。
坐标系是描述坐标参数的集合，其参数之一就是投影。
可以通过改变一个预定系统的参数或者通过重新开始定义新的坐标系统来创建另外的坐标系，以期获得所需的投影效果。
（一）扫描原始图件在MapInfo中栅格图像不能进行修改，支持BMP、GIF、JPEG、PCX、SPOT、TARGA和TIFF等多种栅格图像文件格式。
为了保证数据精度扫描分辨率一般在300dpi以上。
将上述三幅图扫描成图片。
（二）图像配准在MapInfo中按照统一坐标系配准栅格图像，是录入地图数据的基础，这样分区存储的矢量数据可实现在大地理区域环境中进行地图目标的显示和分析。
1．采用相应投影（正轴等积割圆锥投影）对中国地理底图进行配准（1）导入栅格图像：点击菜单栏“文件”－>“打开表”或者点击常用工具条上的打开表图标。
在“文件类型”下拉式列表框中选择“栅格图像”(Raster Image :*.bil,*.bmp等)，打开中国地理底图。
图1打开栅格图像（2）出现如下对话框，询问是简单的显示图像还是要配准图像，如果选择简单显示，则MapInfo自动生成一个与该栅格文件同名的.TAB文件，并在地图窗口中显示，此时的图层称为栅格图层。
如何进行地理坐标转换和投影变换
如何进行地理坐标转换和投影变换地理坐标转换和投影变换是地理信息系统 (Geographic Information System, GIS) 中非常重要的概念和技术。
它们在各种地图制作、地理空间分析和空间数据处理任务中起到了核心作用。
本文将介绍地理坐标转换和投影变换的基本原理和常用方法。
一、地理坐标转换1. 简介地理坐标转换是将一个地理位置点的坐标从一种坐标系统转换到另一种坐标系统的过程。
在地理信息系统中，常见的地理坐标系统有经纬度坐标系统 (WGS84)和投影坐标系统 (UTM) 等。
由于不同坐标系统间的坐标表示方式不同，因此需要进行坐标转换。
2. 原理地理坐标转换的原理是通过数学运算将坐标从一个坐标系统转换到另一个坐标系统。
这需要考虑坐标轴的旋转、尺度变换和坐标原点的平移等因素。
通常使用的方法有三参数法、七参数法和分区法等，根据不同的坐标系统和需求选择合适的方法。
3. 方法地理坐标转换的方法有多种，其中最常见的是使用地理坐标转换软件，如ArcGIS、QGIS等。
这些软件可以通过设置坐标系统和输入需转换的坐标来完成转换工作。
另外，也可以通过编程语言如Python中的库，如pyproj来实现地理坐标转换。
二、投影变换1. 简介投影变换是将地球表面的三维地理坐标转换为平面坐标的过程，也被称为地理坐标投影。
这是由于地球是一个三维椭球体，而平面地图是一个二维平面，因此需要将地球表面上的点投影到一个平面上。
2. 原理投影变换的原理是通过将地球椭球体投影到一个平面上，从而将三维地理坐标转换为二维平面坐标。
常见的投影方法有等距圆柱投影、等角圆锥投影和等面积投影等。
每种投影方法都有其特点和适用范围，根据需求选择合适的投影方法。
3. 方法投影变换的方法有多种，其中最常用的是使用地理信息系统软件进行投影变换，如ArcGIS、QGIS等。
这些软件提供了多种投影方法和参数设置，可以根据需求进行选择。
此外，也可以使用编程语言中的库，如Python中的proj4库进行投影变换。
地图投影分类与变换.
地图投影分类与变换1.地图投影的分类投影的种类很多，分类方法不尽相同，通常采用的分类方法有两种：一是按变形的性质进行分类：二是按承影面不同（或正轴投影的经纬网形状）进行分类。
（1）按变形性质分类按地图投影的变形性质地图投影一般分为：等角投影、等（面）积投影和任意投影三种。
等角投影：没有角度变形的投影叫等角投影。
等角投影地图上两微分线段的夹角与地面上的相应两线段的夹角相等，能保持无限小图形的相似，但面积变化很大。
要求角度正确的投影常采用此类投影。
这类投影又叫正形投影。
等积投影：是一种保持面积大小不变的投影，这种投影使梯形的经纬线网变成正方形、矩形、四边形等形状，虽然角度和形状变形较大，但都保持投影面积与实地相等，在该类型投影上便于进行面积的比较和量算。
因此自然地图和经济地图常用此类投影。
任意投影：是指长度、面积和角度都存在变形的投影，但角度变形小于等积投影，面积变形小于等角投影。
要求面积、角度变形都较小的地图，常采用任意投影。
（2）按承影面不同分类按承影面不同，地图投影分为圆柱投影、圆锥投影和方位投影等（图1）。
图1 方位投影、圆锥投影和圆柱投影示意图①圆柱投影它是以圆柱作为投影面，将经纬线投影到圆柱面上，然后将圆柱面切开展成平面。
根据圆柱轴与地轴的位置关系，可分为正轴、横轴和斜轴三种不同的圆柱投影，圆柱面与地球椭球体面可以相切，也可以相割（图2a）。
其中，广泛使用的是正轴、横轴切或割圆柱投影。
正轴圆柱投影中，经线表现为等间隔的平行直线（与经差相应），纬线为垂直于经线的另一组平行直线（图2b）。
图2 圆柱投影的类型及其投影图形②圆锥投影它以圆锥面作为投影面，将圆锥面与地球相切或相割，将其经纬线投影到圆锥面上，然后把圆锥面展开成平面而成。
这时圆锥面又有正位、横位及斜位几种不同位置的区别，制图中广泛采用正轴圆锥投影（图3）。
在正轴圆锥投影中，纬线为同心圆圆弧，经线为相交于一点的直线束，经线间的夹角与经差成正比。
如何进行地图投影的变换与配准
如何进行地图投影的变换与配准地图投影的变换与配准是地理信息系统（GIS）中一个重要的环节。
地球是一个三维的球体，而我们的地图是平面的二维表示，因此需要将地球的曲面投影到平面上，以便于我们更好地理解和分析地理信息。
本文将探讨如何进行地图投影的变换与配准，以及其在GIS中的应用。
一、地图投影的基本原理地理表面的投影是将地球上的点和区域映射到平面上去，以便于呈现和分析。
在投影的过程中，我们需要选择合适的投影方法和参数，以保证地图的准确性和可视性。
1. 大地测量学与投影大地测量学是测量地球形状、尺寸和重力场的学科，它提供了地图投影的基础。
投影的目标是将地球表面的点映射到平面上，这需要选择适当的地理坐标系统和投影方法。
2. 坐标系统地理坐标系统是用于确定位置的标准，它由水平和垂直坐标组成。
水平坐标通常使用经度和纬度来表示，而垂直坐标则表示高程。
3. 投影方法地图投影的方法有很多种，常用的有等角、等积和等距投影等。
每种方法都有其适用的情况和缺点，选择合适的投影方法是确保地图准确性的关键。
二、地图投影的变换与配准地图投影的变换与配准是将不同投影坐标系统的地图进行转换和对齐的过程。
在GIS中，常常需要将不同尺度、不同投影和不同时间的地图配准在一起，以获得一致性的地理信息。
1. 变换地图投影的变换是将一个投影坐标系统转换为另一个投影坐标系统的过程。
变换通常涉及到坐标的缩放、旋转和平移等操作，以保证地图的几何特征一致。
2. 配准地图配准是将不同地图的空间参考对齐的过程。
在配准过程中，需要确定共同的地物特征或控制点，并通过地物匹配或空间变换的方式来实现对其的调整和对齐。
三、地图投影的应用地图投影在GIS中有着广泛的应用，它不仅仅是为了美化地图，更是提供准确地理信息的基础。
1. 地图显示与可视化地图投影可以改变地图的外观和形状，使得地理信息更加直观和可视化。
选择合适的投影方法和参数对于地图的可读性和信息表达至关重要。
2. 空间分析与决策支持地图投影的变换与配准为GIS的空间分析和决策支持提供了基础。
地图配准和地图投影解析
地图投影的分类
按变形方式及性质
分等角投影、等(面)积投 影和任意投影三类。 (等角投 影无形状变形--在小范围内没 有，但面积变形较大；等积投 影反之；而任意投影两种变形 都较小。在任意投影为既不等 角也不等积的投影中还有一类 称等距投影”，在标准经纬线 上无长度变形。)
地球仪般的球体，在其球心或球面、球外安置一个光源，将球面上的经纬线
投影到球外的一个投影平面上，即将球面经纬线转换成了平面上的经纬线。
几何透视法是一种比较原始的投影方法，有很大的局限性，难于纠正投影变
形，精度较低。绝大多数地图投影都采用数学解析法。
•
数学解析法是在球面与投影面之间建立点与点的函数关系，通过数
卡西尼父子设计的用于三角测量的投影及兰勃特提出的等角投影理论和 设计出的等角圆锥、等面积方位和等面积圆柱投影，使得17-18世纪的地图 投影具有了时代的特点。
19世纪，地图投影主要保证大比例尺的数学基础，以适应军事制图发展 和地形测量扩大的需要。19世纪还出现了高斯投影，它是德国高斯设计提出 的横轴等角椭圆柱投影，这种投影法经德国克吕格尔加以补充，成为高斯克吕格尔投影。19世纪末期以后俄国一些学者对投影作了较深入地研究，对 圆锥投影常数的确定提出了新见解，又提出了根据已知变形分布推求新投 影和利用数值法求出投影坐标的新方法。
地图配准
在Georeferencing工具条上点击Georeferencing\Rectify，打开Save As对话框，选择校准后影像的存储路 径，点击【Save】按钮，保存配准结果。
测绘技术中的图像配准与变换方法探索
测绘技术中的图像配准与变换方法探索现代测绘技术的发展日新月异，其中图像配准与变换方法在地理信息系统（GIS）、遥感影像处理、数字地图制作等领域扮演着重要的角色。
图像配准与变换方法能够将不同时间、不同传感器获取的遥感图像进行匹配，从而有效地提取地物信息和进行地物变化分析。
本文将探索测绘技术中的图像配准与变换方法。
一、图像配准的意义和挑战图像配准是指将不同图像的同一地理位置对应起来，使其具有相同的几何特征和投影坐标。
在实际应用中，由于图像获取设备、观测条件和影像处理方法等的不同，导致遥感图像之间存在空间位置误差和不同形变，因此需要通过图像配准来纠正这些误差。
图像配准的意义在于获得准确一致的地理信息数据，为后续的地理分析工作提供可靠的基础。
图像配准的挑战主要体现在以下几个方面。
首先，不同遥感图像的空间分辨率、光谱特性和观测位置等存在差异，使得图像之间的对应关系不明确。
其次，地球表面存在地形起伏等因素，使得地物在遥感图像上表现出不同的形状和尺度，从而增加了配准的难度。
此外，由于遥感图像的采集具有时间上的差异，地物会随时间发生变化，进一步加大了图像配准的复杂性。
二、图像配准的基本原理图像配准的基本原理是通过寻找两幅图像之间的特征点，并建立它们之间的对应关系。
常见的特征点包括角点、线段、边缘等，这些特征点具有独特的几何形态和光谱特征，可用于图像配准。
在建立特征点之间的对应关系后，即可通过几何变换模型将一幅图像上的像素点转换到另一幅图像上的对应位置，从而实现图像的配准。
三、图像配准的方法和技术1. 基于特征提取的图像配准方法特征提取是图像配准过程中的核心环节，建立良好的特征点对应关系对于配准的准确性至关重要。
常用的特征提取方法包括尺度不变特征变换（SIFT）、加速稳健特征（SURF）和方向梯度直方图（HOG）等。
这些方法能够在不同尺度和方向上提取出具有独特性的特征描述子，为图像配准提供可靠的特征基础。
2. 基于几何变换模型的图像配准方法几何变换模型是图像配准中用于描述地图图像之间位置关系的数学模型。
测绘技术中如何进行地图投影的选择与变换
测绘技术中如何进行地图投影的选择与变换地图投影是测绘技术中的一个重要环节，它将地球上的三维地理信息转换为二维地图，方便人们阅读和使用。
然而，由于地球是一个椭球体而非一个平面，所以对地球表面进行投影变换是不可避免的。
在实际应用中，选择合适的投影方式以及进行投影变换是至关重要的。
一、地图投影选择的基本原则地图投影选择的基本原则是根据使用需求和地理特征来确定。
首先，我们需要考虑使用地图的目的和应用范围。
例如，如果用于海洋航行，就需要选择能够保持航线真实性质的等角投影；如果用于地理信息系统分析，就需要选择能够保持面积和形状相对真实的等积投影。
其次，需要考虑地理特征，如纬度范围、地形复杂度等。
因为不同的投影方式会对这些特征产生不同的失真效果。
二、常用的地图投影方式1.等角投影：等角投影是保持角度真实性的投影方式，它保持了地球上任意两点之间的角度关系。
其中最常用的是墨卡托投影，它将地球投影为一个矩形图形。
墨卡托投影适用于大范围的地图制作，如全球地图或大洲地图。
2.等积投影：等积投影是保持面积相对真实的投影方式，即在二维平面上保持地球上任意区域的面积比例。
其中最常用的是兰勃托投影，它将地球投影为一个圆形图形。
兰勃托投影适用于地理分析和区域规划等应用。
3.等距投影：等距投影是保持距离真实性的投影方式，即在二维平面上保持地球上任意两点之间的距离比例。
其中最常用的是矩形方位投影，它将地球投影为一个矩形图形。
矩形方位投影适用于航空航天和军事测绘等应用。
三、地图投影变换的方法在选择了适合的地图投影方式之后，还需要进行地图投影变换，将地球表面上的三维坐标转换为平面上的二维坐标。
常见的变换方法有以下几种：1.正算法：正算法是由地球表面的球面坐标计算得到平面坐标的过程。
它是通过将地球表面上的经度和纬度转换为平面上的投影坐标来实现的。
2.反算法：反算法是由平面坐标反推地球表面坐标的过程。
它是通过将平面上的投影坐标反向转换为地球表面上的经度和纬度来实现的。
地图配准和地图投影解析
6、栅格投影变换、矢量投影变换 7、高斯-克吕格6°分带和3°分带方法
结束
地图配准
地图配准的定义
地图配准是指使用地图坐标 为地图要素指定空间位置。地图 图层中的所有元素都具有特定的 地理位置和范围，这使得它们能 够定位到地球表面或靠近地球表 面的位置。精确定位地理要素的 能力对于制图和 GIS 来说都至 关重要。
圆锥投影
圆锥投影的各种变形 都是纬度ψ的函数，随纬度 变化而变化，而与经度λ无 关。圆锥面与球面相切的切 线，或圆锥表面与球面相割 的两条割线，即标准纬线。 距标准纬线愈远，其变形愈 大。标准纬线外的变形分布 规律均为正变形，而标准纬 线之间呈负变形。由于圆锥 投影具有上述的变形分布规 律，因此该投影适于编制处 于中纬地区沿纬线方向东西 延伸地域的地图，同时，圆 锥投影的经纬网又比较简单， 所以在中纬度的国家广泛应 用。
1、几何投影 （ 利用透视的关系，将地球体面上的经纬网投影到平面上或可
展位平面的圆柱面和圆锥面等几何面上。）
※方位投影：以平面作为辅助投影面，使球面与平面相切或相割，将
球面上的经纬网投影到平面而构成的一种投影。
※圆柱投影：以圆柱面作为辅助投影面，使球体与圆柱面相切或相割，将球
面上的经纬网投影到圆柱面上，然后再将圆柱面展开成平面而构成的一种投影。
添加 控制点
找到地图上的控制点，通过建立控制点坐标与参考点坐标 之间的数学关系，从而确定坐标系之间的坐标转换关系。
地图配准
在Georeferencing工具条上点击Georeferencing\Rectify，打开Save As对话框，选择校准后影像的存储路 径，点击【Save】按钮，保存配准结果。
测绘技术中的地图投影和坐标系转换方法
测绘技术中的地图投影和坐标系转换方法地图投影和坐标系转换是测绘技术中非常重要的内容，它们在地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等领域得到广泛应用。
地球是一个近似于椭球体的物体，而地图则是对地球的平面展开，这就需要将地球的三维坐标转换为地图上的二维坐标。
地图投影是一种数学方法，通过在地球表面和投影平面上建立一一对应的关系，将地球上的地理要素映射到平面地图上。
不同的地图投影方法会产生不同的变形，但是在实际应用中可以根据需求选择合适的投影方式。
常见的地图投影方法包括墨卡托投影、等距圆柱投影和兰勃尔投影等。
墨卡托投影是一种最常见的地图投影方法，它将地球表面划分为无限多个等大的正方形，然后将每个正方形展开为一个矩形，在矩形上绘制地图。
墨卡托投影的优点是保持了方向的真实性和等角性，但它会出现面积扭曲的问题，即纬度越高，被投影到地图上的面积就越大。
等距圆柱投影是另一种常见的地图投影方法，它将地球表面投影到一个正方形或长方形的平面上。
等距圆柱投影保持了距离的一致性，也就是说地图上的两点之间的距离与地球表面上的距离相等。
但是等距圆柱投影不同纬度上的地图比例尺是不一样的，这会导致形状扭曲的问题。
兰勃尔投影是一种保留面积的地图投影方法，它将地球表面投影到一个圆锥面上。
兰勃尔投影在赤道附近的地区保持了形状的真实性，但是随着纬度的增加，会出现面积扭曲的问题。
这种投影方法常用于制作航海图和航空图。
在实际的测绘工作中，经常需要将不同坐标系下的地理数据进行转换和配准。
坐标系转换是指将某一坐标系下的地理数据转换为另一坐标系下的地理数据。
常见的坐标系包括地理坐标系、平面直角坐标系和高斯投影坐标系等。
地理坐标系是以地球为基准建立的坐标系，它使用经度和纬度来表示地理位置。
平面直角坐标系是以某一点为原点，以两条相互垂直的直线为坐标轴建立的坐标系，可以用来表示局部的平面地图。
高斯投影坐标系是根据地球椭球体的数据进行计算，采用高斯投影进行投影表达的坐标系，常用于大范围的地图制作。
测绘技术中的地图投影与配准方法解析
测绘技术中的地图投影与配准方法解析地图是对地球表面的一种抽象表达，它通过将地球的三维实体投影到二维平面上，使得人们能够更方便地了解和使用地理信息。
然而，由于地球的曲面和地图的平面本质上是不一致的，因此地图投影和配准是测绘技术中的重要问题。
一、地图投影方法地图投影是将地球的球面表面投影到一个平面上，通常涉及到数学和几何的转换。
常见的地图投影方法包括圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
1. 圆柱投影圆柱投影方法是将地球的曲面投影到一个切割开的圆柱面上，再将圆柱面展开为平面。
圆柱投影方法根据圆柱面的轴线和接触地球的圆面的位置可以分为等面积圆柱投影、等角圆柱投影和等距圆柱投影等。
不同的圆柱投影方法在保持某种性质的同时，会存在形变和失真的问题。
2. 圆锥投影圆锥投影方法是将地球的曲面投影到一个切割开的圆锥上，再将圆锥面展开为平面。
圆锥投影方法根据圆锥面的轴线和接触地球的圆面的位置可以分为等面积圆锥投影、等角圆锥投影和等距圆锥投影等。
圆锥投影方法在特定区域内能够保持比例和形状的性质，但会在其他地区产生形变和失真。
3. 平面投影平面投影方法是将地球的曲面投影到一个平面上。
由于地球是一个球体，所以无法将其整个投射到一个平面上，一般需要选择一个中心点和一个垂直于地球表面的平面作为投影面。
平面投影方法根据平面的位置和方向可以分为方位投影、兰伯托投影和墨卡托投影等。
平面投影方法能够在有限的区域内保持比例和形状的性质，但会在距离中心点越远的地区产生较大的形变和失真。
二、地图配准方法地图配准是将不同地图上的同一地点进行对应和拼接，以实现地图的整合和一致性。
地图配准方法主要包括控制点法、地理纠偏法和影像匹配法等。
1. 控制点法控制点法是通过标定已知位置的地物作为参考点，根据地物在不同地图上的位置进行对比和匹配。
通过测量和计算，确定不同地图之间的变换关系，从而实现地图的配准。
控制点法适用于有已知点位信息的地图，但对于缺乏明确地物标记的地图，需要使用其他方法辅助配准。
如何进行图像配准与投影变换
如何进行图像配准与投影变换图像配准与投影变换是数字图像处理中的重要技术，在遥感、医学影像、计算机视觉等领域得到广泛应用。
本文将介绍图像配准与投影变换的基本概念和方法，以及相关的算法和应用。
一、图像配准的概念和作用图像配准是将两幅或多幅图像对齐，使得它们在几何和属性上达到最佳匹配的过程。
在很多应用中，需要将不同时间、不同角度、不同传感器获取的图像进行配准，以实现图像融合、变化检测、目标识别等功能。
图像配准的目的是消除图像之间的几何畸变，使得它们在同一个坐标系下具有一致的尺度、方向和形状。
通过图像配准，可以实现图像像素的一对一对应，从而实现后续的图像分析和处理。
二、图像配准的基本步骤图像配准的基本步骤包括特征提取、特征匹配和变换估计。
特征提取是指从图像中提取出具有良好鲁棒性的特征点或特征描述子；特征匹配是指通过特征相似度度量，将两幅图像中的特征点进行匹配；变换估计是指利用匹配的特征点，估计出图像之间的几何变换模型。
特征提取可以使用角点、边缘、纹理等特征，常见的特征描述子有SIFT、SURF、ORB等。
特征匹配可以使用最近邻或最优匹配算法，例如暴力搜索、kd树、RANSAC等。
变换估计可以使用仿射变换、透视变换等。
三、图像配准的算法和工具在图像配准的算法中，经典的有相位相关法、模板匹配法、基于特征匹配的法等。
其中，相位相关法通过计算图像间的互相关系数来寻找最佳匹配；模板匹配法通过计算图像像素之间的差异来寻找最佳匹配；基于特征匹配的法通过计算特征点之间的距离或相似度来寻找最佳匹配。
在实际应用中，图像配准可以使用一些开源的工具库来实现，例如OpenCV、Matlab等。
这些工具库提供了丰富的函数和接口，可以方便地进行图像配准的各个步骤。
四、投影变换的概念和应用投影变换是图像处理中常用的空间变换方法，它可以将图像从一个坐标系映射到另一个坐标系。
投影变换通常包括平移、旋转、缩放、剪切等操作，其中最常用的是仿射变换和透视变换。
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。
测绘技术中图像配准和变换的原理与实践指南
测绘技术中图像配准和变换的原理与实践指南近年来，随着遥感和测绘技术的迅猛发展，图像配准和变换成为测绘工作的重要环节。
图像配准是通过对不同源的图像进行空间定位和相对准确的匹配，使得它们在地理坐标上具有一致性。
而图像变换则是利用数学方法将图像从一种坐标系统转换到另一种坐标系统，达到矫正和精确定位的目的。
本文将介绍图像配准和变换的原理与实践指南。
一、图像配准原理图像配准的主要原理是通过对两幅或多幅图像进行特征匹配，找到它们之间的对应关系，进而确定它们的空间位置和姿态。
常用的特征匹配方法包括兴趣点匹配、线特征匹配和区域特征匹配等。
1. 兴趣点匹配兴趣点匹配是一种基于特征点的图像配准方法，通过在图像中提取出具有显著特征的兴趣点，并对这些点进行匹配，从而得到图像之间的对应关系。
兴趣点可以是角点、边缘点或斑点等。
在匹配过程中，常用的算法有SIFT、SURF和FAST等。
2. 线特征匹配线特征匹配是一种基于线特征的图像配准方法，在图像中提取出具有一定长度并且有明显方向的线段，并通过线段的形状、方向和长度等信息进行匹配。
常用的线特征提取算法有Hough变换、LSD和特征线索引等。
3. 区域特征匹配区域特征匹配是一种基于图像区域的图像配准方法，通过对图像区域进行特征提取，并计算区域之间的相似性，从而实现图像的配准。
常用的区域特征包括颜色直方图、纹理特征和形状特征等。
二、图像变换原理图像变换是指将一幅图像从一个坐标系统转换到另一个坐标系统的过程。
常见的图像变换包括几何变换和光学变换两类。
1. 几何变换几何变换是通过对图像的像素进行坐标变换，实现图像的平移、缩放、旋转和仿射等操作。
平移是将图像在水平和垂直方向上移动一定距离；缩放是按照一定比例改变图像的尺寸；旋转是将图像按照一定角度进行旋转；仿射变换是保持直线和平行线性质的变换。
常用的几何变换方法有双线性插值、最近邻插值和三次样条插值等。
2. 光学变换光学变换是指通过光线传输的过程对图像进行变换。
如何进行测绘技术的投影坐标系统转换与地理配准
如何进行测绘技术的投影坐标系统转换与地理配准测绘技术是现代社会中不可或缺的一部分，它与地理配准密切相关。
在测绘过程中，经常会涉及到投影坐标系统的转换，这对于保证测绘数据的准确性至关重要。
本文将探讨如何进行测绘技术的投影坐标系统转换与地理配准。
在测绘技术中，投影坐标系统是用于将地球表面的三维空间坐标投影到二维平面上的一种方法。
不同的区域和用途需要不同的投影方式，如墨卡托投影、高斯-克吕格投影等。
而不同的投影方式会产生不同的坐标体系，这就需要进行投影坐标系统转换。
投影坐标系统转换的过程可以分为两个步骤：参数计算和坐标转换。
参数计算是根据已知的投影坐标系统参数来计算目标投影坐标系统的参数。
坐标转换是将源投影坐标系统的坐标通过计算转换为目标投影坐标系统的坐标。
参数计算是转换中的关键步骤。
常用的参数计算方法有几何计算法、数学规划法和拟合法等。
其中几何计算法是应用最广泛的一种方法，它通过计算已知坐标点在源坐标系和目标坐标系中的投影坐标，从而得到转换参数。
数学规划法则是通过最小二乘法求解转换参数，拟合法则是利用函数拟合的方法来计算参数。
参数计算完成后，就可以进行坐标转换。
坐标转换分为两种类型：点转换和链转换。
点转换是针对单个点的坐标进行转换，而链转换是针对一系列点的坐标进行转换。
常用的坐标转换方法有坐标增量法、误差传播法和最小二乘法等。
坐标增量法是通过计算源坐标系和目标坐标系中对应点的坐标差值来进行转换，误差传播法则是将坐标差值按比例分配到所有点上进行转换，最小二乘法则是通过拟合的方法来进行转换。
投影坐标系统转换只是测绘技术中的一部分，地理配准才是实际应用中更为重要的环节。
地理配准是将不同数据源或不同时间的数据进行对比和叠加，以得到一致的地理位置信息。
在地理配准中，除了进行投影坐标系统转换外，还需要考虑数据的精度、采样率和角度等因素。
数据精度与地理配准密切相关。
不同数据源的精度可能不同，因此在进行配准时需要考虑数据的误差范围。
地图投影变换讲解基础知识-文档资料
投影变换 地图配准
预备知识（复习）
既然GIS是解决地理位置（未知）
怎样从GIS的角度去认识地球？
GIS应该是从坐标系统开始的，然后带 领我们一步步向前……
GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础， 正确定义GIS系统的坐标系非常重要。 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， 因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先 必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基 准面(Datum)及地图投影(Projection)三 者的基本概念及它们之间的关系。
返回
首先理解地理坐标系（Geographic coordinate system），Geographic coordinate system直译为 地理坐标系统， 是以经纬度为地图的存储单位的。很明显， Geographic coordinate syst em是球面坐标 系统。我们要将地球上的数字化信息存放到 球面坐标系统上，如何进行操作 呢？地球是 一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学 的方法存放到椭球上？这必然要求 我们找到 这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点： 可以量化计算的。具有长半轴，短 半轴，偏 心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球 及其相应参数。
想想同一基准面的投影变换？
投影变换
不同基准面之间的变换？
在ArcGIS Desktop中进行三参数或七参数精 确投影转换 ArcGIS中定义的投影转换方法，在对数据的 空间信息要求较高的工程中往往不能适用，有 比较明显的偏差。在项目的前期数据准备工作 中，需要进行更加精确的三参数或七参数投影 转换。下面介绍两种办法来在ArcGIS Desktop中进行这种转换。
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• 查看实际材料图的地图参数西安80/北京54、 米/毫米、比例尺）
图幅工程的地图参数
标准图框与地图参数 检查方法
• 生成一个标准图框
2.2 数字地形资料准备
2.2.3.1 数 值化后，在 MAPGIS 输 入编辑中，新 建工程中打开 一个地形数据， 搞清并记录下 原始地形数据 参数(坐标系， 投影类型，单 位 ， 比 例 尺 ), 以备坐标投影 转换用。
在投影变换中进行转换，用 工作区直接投影转换。
② 当前投影参数
2.2.3.3 对转换后的1：10万图幅和1：25万图 幅的地形数据，在一定的存储介质上以某个特征名 称（如背景图层）作为目录进行存储，以备数字填 图程序的调用。
地形数据
2.2.4 填图程序安装
目前数字填图程序已基本完善， 数字填图程序有两个安装文件:
2.2.5 图幅PRB库的建立
2.2.5.1 打开RGMAP填图程序
2.2.5.2 选择工作图幅
2.2.5.3 1/100000图幅选择(选择要工作的图幅
第一次)进入数
字填图桌面系统
时需要在设置中
窑街
设置系统数据的
路径为:
C:\Program File\Rgmappc\
data
2.2.5 图幅PRB库的建立
RgMapgis_Setup62
RgMapgis_Setup65 用 的 MAPGIS 平 台 分 别 为 MAPGIS6.2和MAPGIS6.5
MAPGIS 6.2
安装文件
需要注意：RgMapgis程序的
底 层 操 作 平 台 是 MAPGIS ， 所
以在安装时需要先插入 MAPGIS狗。
MAPGIS 6.5
2.2.5.4 拷贝背景文件
2.2.5.6 确 定
2.2.5.5 选择背景图层所在的目录
形成PRB库后系统自动生成的文件及格 式
11个采集层
地形数据
第二步：误差校正
⑩进行误差校正
用成批文件校正对实际校正文件的目录自动校正
注意： 首先要关闭实际的图框文件
第三步：拷贝标准图框投影参数
第一种方法：
打开mapgis的“投影变换”子系统，分 别打开图框和原图文件，选择 “投影转 换”――“文件间拷贝投影参数”，将图框 的参数分别拷贝到原图的各个文件中。
第三步：拷贝标准图框投影参数
第二种方法
②任意打开标准图框 的一个文件，目的是 将工程的参数设为标 准图框的参数
①mapgis主 菜单中选择 “输入编 辑”—“新建 工程”—“从 文件导入”
③在工程中添加项目， 将校正后的原图文件 全部添加，套合原图 与标准图框
第四步：投影变换
将原图文件进行投影变换，目的 是将单位“毫米”转化成“米”
原始 地形 数据 参数
原始地形数据
2.2.3.2 地图配准与投影转换
① 确定图框模式和投影参数
第一步：生成标准图框
④生成标准图框 ③ 图框参数输入
② 椭球参数设置
进入MAPGIS 投影变换系统
2.2.3.2 地图配准与投影变换
① 打开标准图框和实 际的方里网线文件
第二步：误差校正
③设置实际控制点参数
2.2.3.2 地图配准与投影变换
第二步：误差校正
⑥设置理论控制点参数
⑦选择“理论的”采集文件
选择标准图框的线文件
2.2.3.2 地图配准与投影变换
第二步：误差校正
⑧在标准图框上添加校正控制点
⑨保存控制点文件
注意：在标准图框上添加控制点， 必须与实际控制点一一对应
2.2.3.2 地图配准与投影变换
安装文件
安
程序位置
装
后
文
件 位
默认安装目录
置
数字填图程序的安装默认路径是C:\Program Files\RgMapPC 在数字填图程序中修改系统目录：工作目录D:\RGMAPPING\
矢 量 字 库 目 录 C:\PROGRAM FILES\RGMAPPC\CLIB
系统库目录C:\PROGRAM FILES\RGMAPPC\SLIB 系 统 临 时 目 录 C:\PROGRAM
①投影变 换--投影 转换--成 批文件投 影转换
方法一
成批文件投影转换
②设置“当前投 影参数”与“目 的投影参数 ”
③开始投影
第四步：投影变换
方法二 工作区直接投影转换
在MAPGIS实用服务－投影变换中，在 文件中打开需要进行投影变换的1：10 万地形数据。
④ 开始转换
① 选择文件
③ 目的 投影参数
标准图框 的线文件
实际的方里网的线文件 ② 新建控制点文件
输入控制 点文件名
注意：采集搜索范围值给的不对，系统将找不 到T形点值，该值的取值范围取决于图的单位。
进入MAPGIS 误差校正系统
2.2.3.2 地图配准与投影变换
第二步：误差校正
④选择“实际的”采集文件
⑤添加校正控制点
在原图上添加控制点，一般应大于12个点 选择要校正的实际的方里网线文件