ArcGIS10.2 学习课程——2.坐标系基础和投影变换

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Page 14
注意问题
由于长、短半轴不一样,不同 坐标系如西安80坐标系与北 京54坐标系转换是不严密不 存在统一的公式 地球上同一点,各个坐标系的 经纬度是不一样的 北京54和西安80是二维坐标系 WGS84和2000是三维坐标系
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
N
b
W
O
a
E
S
Page
15
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
二、坐标系介绍
1.ArcGIS的坐标,投影文件的含义 2.北京54坐标系、西安80坐标系、WGS84的区 别 3.3度,6度分带含义 4.ArcGIS坐标系统文件说明 5.ArcGIS坐标系中两个坐标系统 6.定义坐标系 7.常见问题解决
Page 16
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
二、坐标系统介绍
在过去的 15 年中,卫星数据为测地学家提 供了新的测量结果,用于定义与地球最吻 合的、坐标与地球质心相关联的旋转椭球 体。地球中心(或地心)基准面使用地球 的质心作为原点。最新开发的并且使用最 广泛的基准是 WGS 1984。它被用作在世界 范围内进行定位测量的框架。 还有目前国家2000坐标系
Page
1、3度带 中央经线 L0=3*n 带号n:=L0/3 我国共包括22个投影带(24—45带)。 2、6度带 中央经线经度L0的计算公式为:L0=(6n-3) 带号n:=(L0+3)/6 我国共包括11个投影带(13—23带)。 总之:中央经线和带号只和经线有关,与纬度纬度, 经度在地球上表现为东西方向。
地理坐标系(由基准面确定,比如:北京54、西安80、WGS84) 投影方法(比如高斯-克吕格、Lambert投影)
坐标是GIS数据的骨骼框架,能够将我们的数据定位到相应 的位置,为地图中的每一点提供准确的坐标。
Page
19
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
投影方法介绍 1、兰伯特等角园锥投影 用于小比例尺的地图投影如1:50 万,1:100万,1:400等小比 例尺,经线为辐射直线,纬线为同心圆圆弧。指定两条标准 纬度线Q1,Q2,在这两条纬度线上没有长度变形,即M=N=1。 此种投影也叫等角割圆锥投影, 2、高斯—克吕格投影(等角横切椭圆柱投影) 用于如1/10万,1/5 万、1/万等比例尺 高斯一克吕格投影(后,除中央经线和赤道为直线外,其他经 线均为对称于中央经线的曲线。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。
坐标是GIS数据的骨骼框架,能够将我 们的数据定位到相应的位置,为地图 中的每一点提供准确的坐标。 如经纬度下经度、纬度, 平面中X,Y
Page
3
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
什么是坐标系?
比方说,公路里碑上的公里数,通常是从 大城市起算的;说某某建筑有多高,一般 是从地面算起。这就是说,地球上任何一 点的位置都是相互联系,都有一定相对关 系。我们测绘地面上点的位置,也是一样, 也要有一个起算标准,不然就分不出高低、 这了。测绘地面上某个点的位置时,需要 两个起算点:一是平面位置,一是高程。 计算这两个位置所依据的系统,就叫坐标 系统和高程系统。
GPS系统所采用的是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)。WGS-84坐标系 是美国国防部研制确定的大地坐标系。原点是地 球的质心。 2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的 具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球 的质量中心
Page 6
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
椭球体(Spheroid)
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。
Page 21
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
比较
Page
22
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
3、3度,6度分带含义(中级) 分度方法:有3度和6度分带法 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°,9°, 15 ° ,依此类推,投影带号为1-30。其投影带 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L0=360(6n-3)°。
9
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
区域基准面
区域基准面是在特定区域内与地球表面极 为吻合的旋转椭球体。旋转椭球体表面上 的点与地球表面上的特定位置相匹配。该 点也被称作基准面的原点。原点的坐标是 固定的,所有其他点由其计算获得。如北 京54,和西安80
Page
10
几种基准面说明
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
Page
24
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
分割方法
60
Page
25
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
叠加
Page
26
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
单个模型
N
第 1 带

央 子
首ห้องสมุดไป่ตู้
子 午 线

线 0° 6° 12° 赤 道
S
Page 27
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
带号和中央经线的计算公式
投影坐标系以米为单位
Page
17
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
帮助
Page
18
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
ArcGIS的坐标,投影文件的含义
投影坐标系统 (Projection coordinate system)使用 基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。 这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的,它对应 于某个地理坐标系。平面坐标系统地图单位通常为米 , 或者是平面直角坐标。 投影坐标系由以下两项参数确定:
Page 4
坐标系关键
采用球体模型(椭球体,基准面) 选定原点,规定正方向和单位长度。 目的:坐标系的建立主要是便于计算 。
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
Page
5
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
基准面(Datum) 在测量学中,大地基准面(Geodetic datum),设计用为最密 合部份或全部大地水准面的数学模式。它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。 GIS中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义, 转换通过相似变换方法实现,假设 Xg、Yg、Zg表示WGS84 地心 坐标系的三坐标轴,Xt、Yt、Zt 表示当地坐标系的三坐标轴, 那么自定义基准面的 7参数分别为: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。每个国 家或地区均有各自的基准面,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。
中国信息化高级技术培训中心
坐标系基础和投影变换
闫磊 EMail:arcobjects@126.com
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
一、坐标介绍 坐标系基础和 投影变换 二、坐标系介绍 三、投影变换
本章内 容
四、文本、excel生成点
四、练习
Page 2
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
坐标的基本概念
Page 28
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
由经线(X)反算最近带号 1、3度带 以中央经线正负1.5度 N = Int((X + 1.50) / 3) 2、6度带 是以中央经线正负3度 N = Int(X/6) +1
Page
29
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
中国经纬度范围
中国经纬度范围 最东端 东经135度2分30秒 黑龙江和乌苏里江交汇处 最西端 东经73度40分 帕米尔高原乌兹别里山口(乌恰县) 最南端 北纬3度52分 南沙群岛曾母暗沙 最北端 北纬53度33分 漠河以北黑龙江主航道(漠河县) 2日本朝鲜韩国 经度为73~ 135,3度为25带-45带, 6度带 13(对应中央经线为75度)-23(对应中央经线为 135度) 纬度为3度-53度
1.ArcGIS的坐标,投影文件的含义 一、ArcGIS中坐标系统两种:地理坐标系与投影坐标 系(平面直角坐标 )
地理坐标系以度为单位, 地理空间坐标系
(Geographic coordinate system ),使用基于经 纬度坐标描述地球上某一点所处的位置。地理坐标
系坐标经度范围(-180-180),纬度(-90-90)
Page 20
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
UTM UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”,是等角横轴割 圆柱投影(高斯-克吕格为等角横轴切圆柱投影),圆柱 割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈,该投影将地球 划分为60个投影带,每带经差为6度,已被许多国家作为 地形图的数学基础。UTM投影与高斯投影的主要区别在南 北格网线的比例系数上,高斯- 克吕格投影的中央经线投 影后保持长度不变,即比例系数为1,而UTM投影的比例系 数为0.9996。UTM投影沿每一条南北格网线比例系数为常 数,在东西方向则为变数,中心格网线的比例系数为 0.9996,在南北纵行最宽部分的边缘上距离中心点大约 363公里,比例系数为 1.00158。高斯-克吕格投影与UTM 投影可近似采用 Xutm=0.9996 * X高斯,Yutm=0.9996 * Y高斯进行坐标转换。
北京54坐标系与西安80坐标系都是以Gauss_Kruger 为基础,经局部平差后产生的坐标系 北京54坐标系:1954建立原点不在北京而是在前苏 联的普尔科沃 西安80坐标系:也称国家大地坐标系, 1980年, 原点在西安附近
Page
11
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
几种基准面说明
Page
12
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
几种常用的地准面
1、北京54 2、西安80 3、国家2000 4、WGS1984
Page
13
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
椭球体参数的区别
北京54:长半轴a=6378245m 短半轴b=6356863m 扁率 f=1/298.3 西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁率f=1/298.25 WGS-84:长半轴a=6378137m;短半轴b=6356753.314m 扁率f=1/298.25 2000坐标系,a=6378137m b=6356752.31414m 扁率 f=1/298.257222101 注:扁率:f=(a-b)/a 由于长、短半轴不一样,西安80坐标系与北京54坐标系转换是 不严密不存在统一的公式 地球上同一点,各个坐标系的经纬度是不一样的
Page
23
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
3、3度,6度分带含义 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=3n ,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°
Page
7
基准面
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
当一个旋转椭球体的形状与地球相近时,基准 面用于定义旋转椭球体相对于地心的位置。基准面 给出了测量地球表面上位置的参考框架。它定义了 经线和纬线的原点及方向。 1、地心基准面 2、区域基准面
Page
8
中国信息化高级技术培训中心欢迎你
地心基准面
相关文档
最新文档