地图投影、参考坐标系与ArcGIS动态投影及空间校正
解读ArcGIS空间参照系统和地图投影—刘卓颖[1]
![解读ArcGIS空间参照系统和地图投影—刘卓颖[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f9e47ab3960590c69ec376dd.png)
23
投影的构成（按地图投影的数学表面：地球椭球 面）
正轴切圆锥投影
正轴割圆锥投影
横轴切圆锥投影
横轴割圆锥投影
斜轴切圆锥投影
正轴切圆柱投影
正轴割圆柱投影
斜轴切圆柱投影
横轴切圆柱投影
横方位投影
正方位投影
斜方位投影
地图投影——地图投影的变形
•
投影变形： 长度变形 面积变形 角度变形
•
投影条件： 等角投影 等面积投影 任意投影
•
指经过定位与定向后，地球椭球的中心与地球质心重合，并以总地球椭 球为参考所建立的大地坐标系，称为地心大地坐标系。如2000国家大地 坐标系， WGS-84大地坐标系。
我国常用大地坐标系
• 1954年北京坐标系 (参心坐标系) 1954年北京坐标系是原苏联1942年普尔科沃坐标系在我国的延伸，但略 有不同，其要点是：属参心大地坐标系；采用克氏椭球参数a=6878245m， f = 1：298.3）； • 1980年国家大地坐标系(参心坐标系) ICA-75椭球参数
椭球体参数
• • 长半径 短半径 扁 率 a（赤道半径） b（极半径） ε=(a-b)/a
• •
• •
第一偏心率 e2=(a2- b2)/ a2
第二偏心率 e`2=(a2- b2)/ b2
参考椭球 vs 大地基准面
•
确定了地球的形状与大小之后，还必须确定椭球体与大地水准面的相对 关系，这项工作称为椭球定位与定向。
同一坐标系统不同坐标形式的转换，如空间直角坐标和大 地坐标之间的转换。
同一类坐标系统不同实现之间的转换，如北京54坐标系和 西安80坐标系之间转换。
党亚民 成英燕，薛树强 《大地坐标系统及应用》
ARCGIS中文版软件投影转换和图像校正操作步骤
ห้องสมุดไป่ตู้ 图像矫正
1、ARCMAP 中打开定义过后的“湖南省政区图”找到经纬线相交的点放大之后，调用选择菜 单---自定义----工具条-----地理配准模块
2、选 择 添 加 控 制 点 工 具 添 加 控 制 控 制 点 输 入 坐 标 {A （ 109E--30N ） B(114E--30) C(114E--25N) D(109E--24N)} 3、在经纬线交点的像原上先左击再右击，选择 Iput DMS of Lon and lat...
投影转化
1、在目录窗口找到需要定义的地图（以湖南省政区图为例） 右击地图点属性 ，
2、编辑空间参考选择 Asia North Albers Equal Area Conic.prj
3、对投影进行右击并修改（中央经线 111、第一条纬度 26、第二条纬度 29) 4、更改地理坐标系（选择 Xian 1980.prj）之后确定
arcgis中空间校正使用方法
arcgis中空间校正使用方法空间校正是地理信息系统（GIS）中一个重要的功能，它用于纠正和调整空间数据的几何形状和位置。
在ArcGIS软件中，空间校正功能提供了多种方法和工具来实现空间数据的校正。
本文将介绍ArcGIS中空间校正的使用方法。
ArcGIS中的空间校正主要包括两个方面：地理参考和经纬度参考。
地理参考是指将地理数据与真实世界中的地理位置相对应。
在ArcGIS中，可以通过两种方式进行地理参考：控制点校正和栅格校正。
控制点校正是一种常用的地理参考方法，它通过选择已知位置的控制点来确定地理坐标系。
在ArcGIS中，可以使用地理参考工具来选择控制点，并将其与已知坐标进行对应。
栅格校正是另一种地理参考方法，它通过将栅格数据与真实世界中的地理位置相对应来实现空间校正。
在ArcGIS中，可以使用栅格校正工具来实现栅格数据的地理参考。
经纬度参考是指将地理数据与经纬度坐标系相对应。
在ArcGIS中，可以通过两种方式进行经纬度参考：控制点校正和地理坐标系校正。
控制点校正是一种常用的经纬度参考方法，它通过选择已知位置的控制点来确定经纬度坐标系。
在ArcGIS中，可以使用经纬度参考工具来选择控制点，并将其与已知经纬度进行对应。
地理坐标系校正是另一种经纬度参考方法，它通过将地理数据与已知地理坐标系相对应来实现空间校正。
在ArcGIS中，可以使用地理坐标系校正工具来实现经纬度数据的校正。
除了地理参考和经纬度参考，ArcGIS中还提供了其他一些空间校正方法和工具，如仿射变换、多项式变换等。
这些方法和工具可以根据不同的需求和数据类型进行选择和应用。
在使用ArcGIS进行空间校正时，需要注意以下几点：1. 数据准备：在进行空间校正之前，需要准备好需要校正的空间数据和已知的参考数据。
空间数据可以是矢量数据或栅格数据，参考数据可以是已知的控制点或地理坐标系。
2. 校正方法选择：根据不同的需求和数据类型，选择合适的校正方法和工具进行空间校正。
arcgis6第6课 地图投影、空间数据处理
橡皮拉伸 边界捕捉 实现 平面坐标系的转换 校准有误差的矢量数据 将数据配准到指定坐标系下 拼接分幅数据
3.3.3 空间数据处理
空间间数据处理是基于已有 数据派生新数据的一种方 法。是通过空间分析方法 来实现的。包括矢量数据 的：
GeoProcessing
ArcView GIS 3 Geoproce ssing Dissolve：融 合
通过ArcToolbox中数据管理工具中“投 通过ArcToolbox中数据管理工具中“ ArcToolbox中数据管理工具中 影及变换”工具定义及进行投影变换。 影及变换”工具定义及进行投影变换。 可以实现地理坐标系与投影坐标系的变 地理坐标系间的转换（北京54 54－ 换、地理坐标系间的转换（北京54－ >WGS84，北京54< 西安80 54<80） >WGS84，北京54<->西安80） 目前还不支持 WGS84->北京54和西安 WGS84- 北京54 54和西安 80的变换 80的变换
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近， 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
椭球体 Krassovsky（北京54采用） （北京 采用 采用） IAG 75（西安 采用） 采用） （西安80采用 WGS 84 长半轴 a（米） （ 6378245 6378140 6378137 短半轴b（米） 短半轴 （ 6356863.0188 6356755.2882 6356752.3142
仿射变换（AFFINE） 仿射变换（AFFINE）
投影变换(PROJECTIVE) 投影变换(PROJECTIVE) 相似变换（SIMILARITY ） 相似变换（
【ArcGIS软件与应用】第5章 坐标系统与投影
高斯—克吕格投影没有角度变形，在长度和面积上变形 也很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘， 变形逐渐增加，变形最大处在投影带内赤道的两端。按 一定经差将地球椭球面划分成若干投影带，这是高斯投 影中限制长度变形的最有效方法。
通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。六度带自 0 度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第 1、2…60带。三度带是在六度带的基础上分成的，它的 中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合， 即自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依 次编为第 1、2…120带。
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通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上是采用了两 个不同的大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉 索夫斯基椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国 际大地测量协会推荐的1975地球椭球体（IAG75）建立了西 安80坐标系。
自2008年7月1日起，中国全面启用了2000国家大地坐标系， 这是我国当前最新的国家大地坐标系，英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写为CGCS2000， 它的原点位于地球质量中心，是一种全球地心坐标系。
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依据投影面的不同，可分为： 方位投影 圆柱投影 圆锥投影 在上述三种投影中由于几何面与球面的关系位置不同，又
分为正轴、横轴和斜轴三种。按照变形性质将投影等角投 影（Conformal Projection）、等积投影（Equal Area Projection）、等距投影（Equidistant Projection）、 等方位投影（True-direction Projection）。 实际应用中往往根据实际需求（例如，海上航行时要求地 图方位不变，国土面积统计时要求面积不变等，另外与制 图区域的大小、地图比例尺也有关系）选择某种投影方法。
坐标系统与投影变换及在ARCGIS中的应用
坐标系统与投影变换及在ARCGIS中的应用概述：本文共可分为如下几个部分组成：地球椭球体(Ellipsoid)大地基准面（Geodetic datum）投影坐标系统（Projected Coordinate Systems ）坐标系统和投影变换在桌面产品中的应用一、World files文件GIS处理的是空间信息，而所有对空间信息的量算都是基于某个坐标系统的，因此GIS中坐标系统的定义是GIS系统的基础，正确理解GIS中的坐标系统就变得尤为重要。
坐标系统又可分为两大类：地理坐标系统、投影坐标系统。
本文就对坐标系和投影及其在ArcGIS 桌面产品中的应用做一些简单的论述。
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。
二、地球椭球体(Ellipsoid)众所周知我们的地球表面是一个凸凹不平的表面，而对于地球测量而言，地表是一个无法用数学公式表达的曲面，这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。
假想一个扁率极小的椭圆，绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体。
地球椭球体表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。
因此就有了地球椭球体的概念。
地球椭球体有长半径和短半径之分，长半径(a)即赤道半径，短半径(b)即极半径。
f=（a-b）/a为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。
由此可见，地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f 。
因此，a、b、f被称为地球椭球体的三要素。
ArcGIS(ArcInfo)桌面软件中提供了30种地球椭球体模型；常见的地球椭球体数据见下表：对地球椭球体而言，其围绕旋转的轴叫地轴。
地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极；过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆，这就是地球的赤道；过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。
ARCGIS教程第二十二章投影变换、坐标校正.
第二十二章投影变换、坐标校正1 坐标系、地图投影地球表面事物的定位采用二大类坐标：（1）经纬度坐标，ArcGIS 称地理坐标系（Geographic Coordinate System，GCS）。
（2）二维笛卡尔平面坐标，ArcGIS 称投影坐标系（Projected Coordinate System，PCS）。
在实际工作中，经测量得到的空间信息在输入GIS 数据库之前已经定好了坐标系。
不同来源、不同坐标系的空间数据要在一起使用、相互参照时，就要作坐标转换，如果涉及不同的地图投影，要作投影变换。
利用ArcGIS 新建数据库时，软件提示用户，将要输入的数据采用什么坐标系（也称空间参照，Spatial Reference），包括坐标系的名称、相关参数，然后输入、保存空间数据，在这期间，软件不对坐标作转换处理，输入前是什么坐标，就保存什么坐标。
在某些情况下，可以忽略坐标系的具体名称或相关参数，由软件默认，可能对当前的应用没有影响，但是不同坐标系的数据之间不能相互参照使用。
可能有三种情况需要转换或重新定义坐标系：（1）临时变换。
多种来源、不同投影的数据要在一起参照使用，或为了某种特别的应用，可以临时变换坐标，工作结束后，要素在数据库、数据文件中的坐标恢复到原来的状态。
这种临时变换的好处是一种数据可以适合多种用途，缺点是每次变换都要花费计算时间。
（2）永久转换。
空间要素的坐标按新的坐标系作转换处理，长期保存，反复使用，不再需要临时变换。
这用转换的好处是反复使用中不需要转换，节省计算时间。
缺点是相同的事物可能有多个坐标系，有冗余，修改、维护不方便。
（3）修改坐标系的定义。
用户建立数据库时，没有定义坐标系或原来的坐标系定错了，可以重新输入坐标系名称、相关参数。
修改后，要素在数据库中的坐标并不发生变化，将来临时变换、永久转换时，按修改后的坐标系名称、相关参数起作用，对转换的结果产生实质性的影响。
2 投影变换启动ArcMap，打开/gis_ex09/ex24/ex24.mxd 文档，进入data frame1，可以看到World_grid 图层显示的是一个覆盖全球范围的坐标网格。
利用ArcGIS进行地图投影和坐标转换的方法
利用ArcGIS进行地图投影和坐标转换的方法1、动态投影(ArcMap)所谓动态投影指，ArcMap中的Data 的空间参考或是说坐标系统是默认为第一加载到当前工作区的那个文件的坐标系统，后加入的数据，如果和当前工作区坐标系统不相同，则ArcMap会自动做投影变换，把后加入的数据投影变换到当前坐标系统下显示！但此时数据文件所存储的数据并没有改变，只是显示形态上的变化！因此叫动态投影！表现这一点最明显的例子就是，在Export Data时，会让你选择是按this layer's source data（数据源的坐标系统导出），还是按照t he Data （当前数据框架的坐标系统）导出数据！2、坐标系统描述(ArcCatalog)大家都知道在ArcCatalog中可以一个数据的坐标系统说明！即在数据上鼠标右键->Properties->XY Coordinate System选项卡，这里可以通过modify，Select、Import方式来为数据选择坐标系统！但有许多人认为在这里改完了，数据本身就发生改变了！但不是这样的！这里缩写的信息都对应到该数据的.aux文件！如果你去把该文件删除了，重新查看该文件属性时，照样会显示Unknown！这里改的仅仅是对数据的一个描述而已，就好比你入学时填写的基本资料登记卡，我改了说明但并没有改变你这个人本身！因此数据文件中所存储的数据的坐标值并没有真正的投影变换到你想要更改到的坐标系统下！但数据的这个描述也是非常重要的，如果你拿到一个数据，从ArcMa p下所显示的坐标来看，像是投影坐标系统下的平面坐标，但不知道是基于什么投影的！因此你就无法在做对数据的进一不处理！比如：投影变换操作！因为你不知道要从哪个投影开始变换！因此大家要更正一下对ArcCatalog中数据属性中关于坐标系统描述的认识！3、投影变换(ArcToolBox)上面说了这么多，要真正的改变数据怎么办，也就是做投影变换！在ArcToolBox->Data Management Tools->Projections and Transform ations下做！在这个工具集下有这么几个工具最常用，1、Define Projection2、Feature->Project3、Raster->Project Raster4、Create Custom Geographic Transformat ion当数据没有任何空间参考时，显示为Unknown！时就要先利用Defin e Projection来给数据定义一个Coordinate System，然后在利用Feat ure->Project或Raster->Project Raster工具来对数据进行投影变换！由于我国经常使用的投影坐标系统为北京54,西安80！由这两个坐标系统变换到其他坐标系统下时，通常需要提供一个Geographic Tra nsformation，因为Datum已经改变了！这里就用到我们说常说的转换3参数、转换7参数了！而我们国家的转换参数是保密的！因此可以自己计算或在购买数据时向国家测绘部门索要！知道转换参数后，可以利用Create Custom Geographic Transformation工具定义一个地理变换方法，变换方法可以根据3参数或7参数选择基于GEOCENTRI C_TRANSLATION和COORDINATE_方法！这样就完成了数据的投影变换！数据本身坐标发生了变化！当然这种投影变换工作也可以在ArcMap中通过改变Data 的Coordi nate System来实现，只是要在做完之后在按照Data 的坐标系统导出数据即可！方法一：在Arcmap中转换：1 加载要转换的数据，右下角为经纬度2 点击视图à数据框属性à坐标系统3 导入或选择正确的坐标系，确定。
使用ArcGIS进行空间校正的步骤（矢量数据）
使用ArcGIS进行空间校正的步骤（矢量数据）空间校正（Spatial Adjustment）——数据类型为矢量数据问题背景：现有一个按jpg图勾画好边界的矢量文件，坐标系未知，校正后要为此文件加上正确的坐标系。
已知有四点确定的坐标数据（平面坐标，坐标点不属于边界拐点，但在jpg图上可以找到），坐标点文件的坐标系是地理坐标系。
解决思路：1、坐标点文件有误，先修正。
2、利用四个已知坐标点，将jpg图像配准。
3、使用ArcGIS中的空间校正工具，参照jpg图像校正矢量文件。
操作步骤：1、所给坐标点文件的坐标系是地理坐标系，然而坐标是投影坐标，因此先将坐标点文件的坐标系修改正确。
打开ArcToolbox/数据管理工具/投影与变换/定义投影，将该点文件的坐标系修改成下图的坐标系。
（因为处于三度分带下的41带，中央经线为123°）2、由于点文件的横坐标没有带号，而之前上的图坐标系均加上了带号，因此重投影成有带号的坐标系。
在ArcToolbox中同路径下找到变换投影工具。
按照下图所示选择输出的坐标系。
3、加载栅格图，进行图像配准。
加载矢量图文件。
下面进行空间校正。
4、在编辑器中对该矢量图采用“开始编辑”的命令，再点开这一菜单栏，找到下面的“更多编辑工具”，调出空间校正工具条。
如果工具条是灰色的，说明没有点击“开始编辑”。
5、可以先选择一下校正的数据。
点击“设置校正数据”，指定是校正图层中的全部要素还是图层中所选的要素。
不选择也可以，默认指定校正图层中的所选要素。
6、选择下图所示的图标，开始选择链接点。
在矢量图上选择可捕捉、确切的点，再点击栅格图中对应位置，点尽可能分布均匀，数量尽可能多。
7、建立所有链接之后，点击“校正（Adjust）”的按钮即可。
如果建立完链接之后发现这个按钮是灰色的，可以试试重新设置一下校正数据。
8、最后在编辑器中点击“保存编辑”。
ArcGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标的定义
1.ARCGIS
1.1
所谓动态投影指，ArcMap中的Data的空间参考或是说坐标系统是默认为第一加载到当前工作区的那个文件的坐标系统，后加入的数据，如果和当前工作区坐标系统不相同，则ArcMap会自动做投影变换，把后加入的数据投影变换到当前坐标系统下显示！但此时数据文件所存储的数据并没有改变，只是显示形态上的变化！因此叫动态投影！表现这一点最明显的例子就是，在ExportData时，会让你选择是按thislayer'ssourcedata（数据源的坐标系统导出），还是按照theData（当前数据框架的坐标系统）导出数据！
在CoordinateSystems\ProjectedCoordinateSystems\GaussKruger\Beijing1954目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：
Beijing1954(Xian1980)3DegreeGKCM117E
北京54(西安1980)3度带无带号
Beijing1954(Xian1980)3DegreeGKZone25
2.1..2
将球面坐标转化为平面坐标的过程称为投影。投影坐标系的实质是平面坐标系统，地图单位通常为米。投影坐标系在二维平面中进行定义。与地理坐标系不同，在二维空间范围内，投影坐标系的长度、角度和面积恒定。投影坐标系始终基于地理坐标系，即：
“投影坐标系=地理坐标系+投影算法函数“。
我们国家的投影坐标系主要采用高斯-克吕格投影，分为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。具体分带法是：6度分带从本初子午线（primemeridian）开始，按经差6度为一个投影带自西向东划分，全球共分60个投影带，中国跨13-23带；3度投影带是从东经1度30分经线（1.5°）开始，按经差3度为一个投影带自西向东划分，全球共分120个投影带，中国跨25-45带。
利用MAPGIS进行投影、校正教程
利用MAPGIS进行误差校正和投影变换相关知识简介一、误差校正子系统功能概述机助制图是用计算机来实现制图，将普通图纸上的图件，转化为计算机可识别处理的图形文件。
现代计算机技术和自动控制技术的发展，使机助制图技术发展很快。
机助制图主要可分为编辑准备阶段、数字化阶段、计算机编辑处理和分析实用阶段、图形输出阶段等。
在各个阶段中，图形数据始终是机助制图数据处理的对象，它用来描述来自现实世界的目标，具有定位、定性、时间和空间关系（包含、联结、邻接）的特征。
其中定位是指在一个已知的坐标系里，空间实体都具有唯一的空间位置。
但在图件数字化输入的过程中，通常由于操作误差，数字化设备精度、图纸变形等因素，使输入后的图形与实际图形所在的位置往往有偏差，即存在误差。
个别图元经编辑、修改后，虽可满足精度，但有些图元，由于位置发生偏移，虽经编辑，很难达到实际要求的精度，此时，说明图形经扫描输入或数字化输入后，存在着变形或畸变。
出现变形的图形，必须经过误差校正，清除输入图形的变形，才能使之满足实际要求。
图形数据误差可分为源误差、处理误差和应用误差3种类型。
源误差是指数据采集和录入过程中产生的误差，如制图过程中展绘控制点、编绘或清绘地图、制图综合、制印和套色等引入的误差，数字化过程中因纸张变形、变换比例尺、数字化仪的精度（定点误差、重复误差和分辨率）、操作员的技能和采样点的密度等引起的误差。
处理误差是指数据录入后进行数据处理过程中产生的误差，包括几何变换、数据编辑、图形化简、数据格式转换、计算机截断误差等。
应用误差是指空间数据被使用过程中出现的误差。
其中数据处理误差远远小于数据源的误差，应用误差不属于数据本身的误差，因此误差校正主要是来校正数据源误差。
这些误差的性质有系统误差、偶然误差和粗差。
由于各种误差的存在，使地图各要素的数字化数据转换成图形时不能套合，使不同时间数字化的成果不能精确联结，使相邻图幅不能拼接。
所以数字化的地图数据必须经过编辑处理和数据校正，消除输入图形的变形，才能使之满足实际要求，进行应用或入库。
ArcGIS中的坐标系统和投影变换
本地基准面是将参考椭球体移动到更贴近当地地表形状 的位置，参考椭球体上的某一点必然对应着地表上的某一 位置，这个点就称作大地起算原点。大地起算原点的坐标 值是固定的，其他点的坐标值都可以由该点计算得到。本 地坐标系统的起始位置一般就不在地心的位置了，而是距 地心一定的偏移量。
三、空间参考(Spatial Reference)
一个空间参考包括了描述要素X,Y,Z位置的坐标系统 （Coordinate System），以及描述要素X,Y,Z值的分 辨率（resolution）和容限（tolerance）。 分辨率：分辨率反映了数据库中可以存储的坐标值的最 小地图单位长度。 容限：容限反映了数据的坐标精度，也就是坐标值之间 的最小距离，小于这个容限的将会被认为是同一个点。 对于以米为单位的投影坐标系统，默认的容限值是 0.001，也就是10倍的分辨率值。用户可以自定义容限 值，但是不要小于分辨率的2倍大小。 坐标系统（Coordinate System）：分为地理坐标系统 （Geographic coordinate system）和投影坐标系统 （Project coordinate system）两种，分别用来表示 三维的球面坐标和二维的平面坐标。
Beijing Beijing Beijing Beijing 1954 1954 1954 1954 3 Degree GK CM 75E.prj 3 Degree GK Zone 25.prj GK Zone 13.prj GK Zone 13N.prj
三度分带法的北京54坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标 前不加带号； 三度分带法的北京54坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标 前加带号； 六度分带法的北京54坐标系，分带号为13，横坐标前加带号； 六度分带法的北京54坐标系，分带号为13，横坐标前不加带号。
ArcGIS中的投影、定义投影及动态投影
ArcGIS中的投影、定义投影及动态投影在用arcgis进行坐标转换或投影变换时，我们常常会有疑问：什么时候该用投影、什么时候该用定义投影、什么时候又用动态投影？一、定义投影与投影简单来说，定义投影适用的是矢量数据空间位置准确、且坐标系明确，只是缺乏空间参考（投影信息），比如一个西安80（34度分带）的mapgis格式的数据转为shp后，其空间位置是准确的，但是没有空间参考（投影信息），这种情况下我们就要用定义投影（Define Projection）工具给数据添加投影。
例：一个空间要素无论使用的是地理坐标系还是投影坐标系都要带有空间位置属性，有空间属性的数据添加到ArcMap中是这样的：而没有空间属性的要素添加到ArcMap会有如下提示：对于这种数据我们要使用定义投影对其添加空间属性（前提是我们知道数据的坐标系统）。
已知该数据为2000坐标系34度带，我们点击定义投影，将数据添加进去，因为数据没有空间属性所以坐标系一栏显示Unknown。
此时我们点击找到数据的坐标系即可。
定义投影后：投影（Project）或者说投影变换则适用于将一种坐标转换成另一种坐标，这种方法往往需要相应的转换参数。
同种坐标系统下地理坐标转换为投影坐标时则不需要参数。
例：将上述定义投影后34度带的2000投影坐标转换为地理坐标投影变换后：综上，定义投影是给未确定坐标系的数据添加坐标系（前提是我们知道数据的坐标系统），投影是给已有坐标系的数据进行不同形式的转换。
二、什么是动态投影？ArcMap能够执行通常所说的动态投影。
这意味着ArcMap能够显示以不同投影方式存储的数据。
新的伪投影仅仅对查询和显示有意义。
而实际的数据不会被改变。
当数据框中含有不同坐标体系的数据时，数据会动态的进行投影变换。
可以通过向空的数据框中添加数据来定义数据框的坐标系统，也可以在数据框属性中手工定义坐标系统（通过访问数据框的属性）。
如果没有定义数据集的坐标系统，则ArcMap不会为数据添加动态投影。
解决ArcGIS坐标之惑：地理坐标系和投影坐标区别及常用操作
解决ArcGIS坐标之惑：地理坐标系和投影坐标区别及常用操作一、基本概念坐标系（Coordinate System）的概念为：“In geometry, a coordinatesystem is a system which uses one or more numbers, or coordinates, to uniquelydetermine the position of a point or other geometric element on a manifold suchas Euclidean space”简单的说，有了坐标系，我们才能够用一个或多个“坐标值”来表达和确定空间位置。
没有坐标系，坐标值就无从谈起，也就无法描述空间位置。
在ArcGIS中，或者说在GIS中，我们遇到的坐标系一般有两种：1）地理坐标系（GeographicCoordinate System）2）投影坐标系（ProjectedCoordinate System）地理坐标系进行地图投影后就变成了投影坐标系。
地图投影（Map Projection）是按照一定的数学法则将地球椭球面上点的经维度坐标转换到平面上的直角坐标。
地图投影的理论知识请参考其他资料，此处不做叙述。
需要说明的是，也有将“坐标（CoordinateSystem）”称为“空间参考（Spatial Reference）”的情况，例如在ArcGIS中栅格数据的属性里面。
尽管投影是介绍坐标系的一个绕不开的重要内容。
但是投影和坐标系有本质区别。
坐标系是数据或地图的属性，而投影是坐标系的属性。
一个数据或一张地图一定有坐标系，而一个坐标系可以有投影也可以没投影。
只有投影坐标系才有投影，地理坐标系是没有投影的。
因此，一个数据或一张地图亦是可以有投影也可以没投影的。
当然，非要较真，把具有地理坐标系的数据显示在平面地图上肯定也有一个投影的过程。
严格来讲：我们只能说“数据或地图的坐标系”和“坐标系的投影”，而不能说“数据或地图的投影”。
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地图投影、参考坐标系与ArcGIS动态投影及空间校正（转载）一、关于大地水准面、大体椭球体与大地基准面地球自然表面是一个起伏不平，十分不规则的表面，有高山、深谷、丘陵和平原，又有江河湖海。
陆地上最高点珠穆朗玛峰海拔高度为8848.13米，海洋中最深处在马里亚纳海沟为-11034米，两者相差近20公里。
这个高低不平的表面无法用数学公式表达。
所以在量测与制图时，必须找一个规则的曲面来代替地球的自然表面。
当海洋静止时，它的自由水面必定与该面上各点的重力方向（铅垂线方向）成正交，我们把这个面叫做水准面。
设想这个静止的平均海水面穿过大陆和岛屿形成一个闭合的曲面，这就是大地水准面。
大地水准面所包围的形体，叫大地球体。
由于地球体内部质量分布的不均匀，引起重力方向的变化，导致处处和重力方向成正交的大地水准面成为一个不规则的、仍然是不能用数学表达的曲面。
大地水准面形状虽然十分复杂，但从整体来看，起伏是微小的。
它是一个很接近于绕自转轴（短轴）旋转的椭球体。
所以在测量和制图中就用旋转椭球来代替大地球体，这个旋转球体通常称大地椭球体。
地球椭球体表面是一个规则的数学表面。
椭球体的大小，通常用两个半径—长半径a和短半径b，或由一个半径和扁率a来决定。
扁率表示椭球的扁平程度。
地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地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大地基准面，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。
大地基准面由椭球体本身及椭球体和地表上一点（视为原点）间之关系来定义。
此关系能以6个量来定义，通常（但非必然）是大地纬度、大地经度、原点高度、原点垂线偏差之两分量及原点至某点的大地方位角。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。
因此相对同一地理位置，不同的大地基准面它们的经纬度坐标是有差异的。
椭球体与大地基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的大地基准面显然是不同的。
在目前的GIS商用软件中，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；最后是比例校正因子，用于调整椭球大小。
北京54、西安80相对WGS84的转换参数至今没有公开，实际工作中可利用工作区内已知的北京54或西安80坐标控制点进行与WGS84坐标值的转换，在只有一个已知控制点的情况下(往往如此)，用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为平移参数，当工作区范围不大时，精度也足够了。
二、关于投影投影是为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾，用几何透视方法或数学分析的方法，将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上，将此可展曲面展成平面，建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关系。
地图投影的过程是可以想象用一张足够大的纸去包裹地球，将地球上的地物投射到这张纸上。
地球表面投影到平面上、圆锥面或者圆柱面上，然后把圆锥面、圆柱面沿母线切开后展成平面。
根据这张纸包裹的方式，地图投影又可以分成：方位投影、圆锥投影和圆柱投影。
根据这张纸与地球相交的方式，地图投影又可以分成切投影和割投影，在切线或者割线上的地物是没有变形的，而距离切线或者割线越远变形越大。
还有不少投影直接用解析法得到。
根据所借助的几何面不同可分为伪方位投影、伪圆锥投影、伪圆柱投影等。
地图投影会存在两种误差，形状变化(也称角度变化)或者面积变化。
投影以后能保持形状不变化的投影，称为等角投影(Conformal mapping)，它的优点除了地物形状保持不变以外，在地图上测量两个地物之间的角度也能和实地保持一致，这非常重要，当在两地间航行必须保持航向的准确；或者另外一个例子是无论长距离发射导弹还是短距离发射炮弹，发射角度必须准确测量出来。
因此等角投影是最常被使用的投影。
等角投影的缺点是高纬度地区地物的面积会被放大。
投影以后能保持形状不变化的投影，称为等面积投影(Equivalent mapping)，在有按面积分析需要的应用中很重要，显示出来的地物相对面积比例准确，但是形状会有变化，假设地球上有个圆，投影后绘制出来即变成个椭圆了。
还有第三种投影，非等角等面积投影，意思是既有形状变化也有面积变化，这类投影既不等角也不等积，长度上保持长度比例等于1，称为角度、面积都有变形。
其中有些投影在某个主方向等距投影。
每一种投影都有其各自的适用方面。
例如墨卡托投影适用于海图，其面积变形随着纬度的增高而加大，但其方向变形很小；横轴墨卡托投影的面积变形随着距中央经线的距离的加大而增大，适用于制作不同的国家地图。
等角投影常用于航海图、风向图、洋流图等。
现在世界各国地形图采用此类投影比较多。
等积投影用于绘制经济地区图和某些自然地图。
对于大多数数学地图和小比例尺普通地图来说，应优先考虑等积的要求。
地理区域，诸如国家、水域和地理分类地区（植被、人口、气候等）相对分布范围，显然是十分重要的内容。
任意投影常用作数学地图，以及要求沿某一主方向保持距离正确的地图。
常用作世界地图的投影有墨卡托投影、高尔投影、摩尔威特投影、等差分纬线多圆锥投影、格灵顿投影、桑森投影、乌尔马耶夫投影等。
我国地形图所采用的是高斯-克吕格投影。
高斯－克吕格投影（Gauss_Krivger）属于等角横切椭圆柱投影，是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面，并与设定的中央经线相切。
其经纬线互相垂直，变形最大位于赤道与投影带最外一条经线的交点上，常用于纬度较高地区。
高斯－克吕格投影分带规定：该投影是我国国家基本比例尺地形图的数学基础，为控制变形，采用分带投影的方法，在比例尺1：2.5万-1：50万图上采用6°分带，对比例尺为1：1万及大于1：1万的图采用3°分带。
（1）6°分带法：从格林威治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为60个投影带，东半球从东经0°-6°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L0的计算公式为：L0=(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L0的计算公式为L0=360-(6n-3)°。
（2）3°分带法：从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为120个投影带，东经1°30′-4°30′，...178°30′-西经178°30′，...1°30′-东经1°30′。
东半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=3°n ,中央经线为3°、6°...180°。
西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=360°-3°n ,中央经线为西经177°、...3°、0°。
我国规定将各带纵坐标轴西移500公里，即将所有y值加上500公里，坐标值前再加各带带号。
以18带为例，原坐标值为y=243353.5m，西移后为y=743353.5，加带号通用坐标为y=18743353.5 。
三、关于地理坐标系与投影坐标系1、GCS——Geographic coordinate system，地理坐标系统，以经纬度为地图的存储单位。
很明显，Geographic coordinate system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。
Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.300000000000010000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Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。
完整参数：Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)Datum: D_Beijing_1954Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、PCS——Projection coordinate system（投影坐标系统）地理坐标系统使用经纬度标示坐标点，较为精确的标识了地物位于地球表面的位置，但这种坐标系统在进行相关地理空间的分析（如代数和几何运算）时非常的不方便，甚至许多操作无法完成。
投影坐标系统是在地理坐标系统的基础上将地理信息从球体表面转绘到平面直角坐标系统中，以便于相关分析计算的进行。
投影坐标系统，实质上便是平面坐标系统，其地图单位通常为米或其他长度单位。
每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。
也就是说，要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标，然后才能使用算法去投影！即每一个投影坐标系统都必须要求有Geographic Coordinate System参数。