地图配准和地图投影解析

为 什 么 要 地 图 投 影
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什 么 是 地 图 投 影
地图投影是利用一定数学方法则把地球表面的经、纬 线转换到平面上的理论和方法。由于地球是一个赤道略宽 两极略扁的不规则的梨形球体，故其表面是一个不可展平 的曲面，所以运用任何数学方法进行这种转换都会产生误 差和变形，为按照不同的需求缩小误差，就产生了各种投 影方法。
矢量数据配准
定义投影
在做配准的时候控制点坐标数据与图上控制点的对 应关系不能出错，否则无法进行正确的配准；地图配准所 需的控制点和参考点的信息，不仅可以从控制点文件中获 取还可从地图（矢量或栅格地图）上获取。
特别小提示
在ArcCatalog中，设置需要配准的矢量图的投影方式（右键点击图层，在弹 出的快捷菜单中点击Properties，打开Shapefile Properties对话框，点击X、Y Coordinate System标签，点击【Select】或【Import】按钮）
建立控制点文件
通过excel或记事本建立一个文本文件，输入控制点的ID号及坐标值：第二列 表示经向坐标值，第三列表示纬向坐标值。
启动配准环境
在ArcMap中，加载矢量数据。点击主菜单上的View\Toolbars，点击Spatial Adjustment， 打开Spatial Adjustment工具条。在Spatial Adjustment工具条上点击Spatial Adjustment\ Set adjust data，打开Choose Input For Adjustment对话框，选择需要进行配准的数据层，然后再在Spatial Adjustment工具条上点击Spatial Adjustment\ Links\Open Control Points File，打开Open对话框， 打开上面建立的控制点文件。
地图配准和地图投影
何美辰、刘露诗、赵妍冰、宋楠、张诗妍
一、地图配准
1、基本概念
2、如何地图配准
目录
二、地图投影
1、基本概念 4、基本方法 2、发展史 3、投影分类 5、六种常见地图投影
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Fra Baidu bibliotek
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。
小知识~如何在ArcGis软件中进行地图配准
ArcGi s软件地图配准可分为利用控制 点坐标配准栅格数据和利用控制点文件 配准矢量数据两种。影像配准的对象是 栅格数据，比如ti ff格式数据。空间配准 的对象是矢量数据，比如shapfi l e格式数 据。
栅格配准
添加栅格图像 定义投影 启动配准环境
地图配准的意义
(小常识)地图配准用在数 字化地图之前，主要是对 地图进行坐标和投影的校 正，使地图坐标点和地图 拼接准确。 目录
地图配准可以帮助用户将 外部的空间数据转换到ArcGis 认同的坐标；投影变换可以 帮助用户实现不同的坐标体 系之间的转换。坐标转换是 跨入GIS的第一道门槛。
如何进行地图配准
地图配准的基本原理
地图配准是将控制点配准为参 考点的位置，从而建立两个坐标系 统之间一一对应的关系。控制点就 是当前没有配准前的点的坐标，参 考点就是希望配准后的坐标图像之 间的配准主要包括两方面的内容： 其一，是确定足够数量的配准控制 点；其二，是根据这些配准控制点 确定两幅或多幅图像的像素之间的 坐标对应关系。
点击主菜单栏上的View\Toolbars，点击Georeferencing， 打开Georeferencing浮动工具条。
在ArcMap中，点击标准工具条上 的数据添加按钮，打开Add Data对话 框，添加扫描地形图。
1).在ArcMap中，点击主菜单上的View/Data Frame Properties，打开Data Frame Properties对话框， 点击Coordinate System标签，进入Coordinate System选项卡，2).选择坐标投影：在Select a Coordinate System列表框中选择合适的坐标系统， 再点击【确定】按钮，完成坐标投影的定义。
地图投影的发展史
最早使用投影法绘制地图的是公元前3世纪古希腊地理学家埃拉托色尼。 在这之前地图投影曾用来编制天体图（不过天体图的投影是从天球投影到 平面，而不是地球；但两者原理相同）。埃拉托色泥在编制以地中海为中 心的当时已知世界地图时，应用了经纬线互相垂直的等距离圆柱投影。 1569年，比利时的地图学家墨卡托首次采用正轴等角圆柱投影编制航海 图，使航海者可以不转换罗盘方向，而采用大圆直线导航。 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。 20世纪50年代以来中国提出了双重方位投影、双标准经线等角圆柱投影 等新方法。20世纪60年代以来，美国学者对地图投影的研究结果，提出空间 投影、变比例尺地图投影和多交点地图投影，为人造地球卫星等提供了所 目录 需的投影。
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。
进行空间链接
双击控制点文件中的坐标值，再在视图窗口中找到对应的控制点双击，建立链接。
地图配准
点击Spatial Adjustment工具条上的Spatial Adjustment \ Adjust，完成配准。 目录
地图投影
地球椭球体表面是个曲面，而地图通常是二 维平面，因此在地图制图时首先要考虑把曲面转 化成平面。然而，从几何意义上来说，球面是不 可展平的曲面。要把它展成平面，势必会产生破 裂与褶皱。这种不连续的、破裂的平面是不适合 制作地图的，所以必须采用特殊的方法来实现球 面到平面的转化。