实验二--投影变换与坐标校正

三、坐标拉伸
坐标拉伸（ 坐标拉伸（Rubber Sheeting）俗称橡 ） 皮拉伸，主要针对图形的不均匀变形。 皮拉伸，主要针对图形的不均匀变形。
激活Data frame4数据框，其中有2个图层： roadplan、pipepline。 点击目标表（TOC）栏下方的Source标签， 可以看到各图层的数据均存放在再一个 Geodatabase Geo_DB24中，同属一个要 素Dataset C2.
一、坐标系与投影变换
③
Hale Waihona Puke Baidu
小结
两大类坐标
地理坐标系:用经纬度表示事物、现象的空 间位置。 投影坐标系：用二维平均直角坐标表示事 物、现象的空间位置 实际中，数据已经定义好坐标系，不同来 源、不同坐标系的空间数据要一起使用时， 需要作投影转换。
有三种情况需要转换或重新定义坐标系
临时变换：多数据一起参照使用，此时数 据库、数据文件中的要素坐标仍然保持原 来状态。 永久转换：空间要素按新的坐标系作转换 处理。
选用数据源的预先定义
鼠标右键选择Data frame2/Properties, 进入 数据框架特征设置对话框,选择标签 Coordinate System, 点击Layers/ CN_prv / CN_prv, 有关参数出现在Current coordinate system文本框内.
按”确定”键关闭数据框架特征设置对话 框. 鼠标在地图上随意滑动,窗口底部显示的坐 标,要素形状发生了什么变化?
鼠标双击图层World_grid ，弹出Layer Properties对话框，选择Source标签，可以 看出坐标系统是GCS_WGS_1984。 ▬ 观察该坐标系中经纬线是否直线、相互平 行？ ▬ 该坐标系中变形最大的点在地球表面何处？
鼠标右键点击Data framel，选择Properties， 在出现的菜单中选标签Coordinate System ▬ 数据框架的当前坐标有无变化？
添加Spatial Adjustment工具条。 激活Data frame3数据框，打开其中3个图 层的显示状态：RoadCenter、Plan、 Design。 点击目标表（TOC）栏下方的Source标签， 可以看到各图层的数据源有什么特征？几 个图层之间有什么关系？
选择校正对象
在Editor编辑工具条中，选择菜单Editor / Start Editing, 进入编辑状态。 在Spatial Adjustment工具条中选择菜单 Spatial Adjustment /Set Adjust Data,进入 校正对象对话框，选择All features in these layers, 再勾选Design，并OK。
在Intervals框内输入: Deg Min Sec place parallels 5 place meridims 5 按”下一步” 0 0 0 latitude 0 longitude
在出现的对话框内勾选 Major division ticks Minor division ticks Number of ticks per major 项选0 按”下一步”
投影变换
鼠标右键选择Data frame Properties, 选择 Coordinate System,展开Pridefined / Geographic Coordinate System / Asia, 选 择Beijing 1954, 教育按OK,再按”确定”. Beijing OK, . 描述地图布局有什么变化? 要素的地理坐标显示在哪里?地图页面坐标 又在哪里显示,单位是什么?
▬ False_Easting:
0.00 ▬ False_Northing: 0.00 ▬ Central_Meridian: 106.00 ▬ Standard_Parallel_1: 25.00 ▬ Standard_Parallel_1: 47.00 ▬ Latitude_Of_Origin: 0.00
在Spatial Adjustment工具条中选择察看移 位连接表工具（View Link Table），弹出 连接表对话框： 如果某些坐标点事先知道，可以用鼠标点 击连接表中的坐标表，直接用键盘修改， 实现精确控制。
Transform的方式 的方式
在Spatial Adjustment工具条中选择 Transform / Affine，即选用仿射变换的校正 方式。 用Preview Window 预览校正后的效果，判断 是否需要重新回到设置移位连接步骤。 选用Adjust，完成Transform 选Editor, 并Stop Edition,结束编辑状态。
再点击按钮Clear，在下面的坐标选择框 中选择Predefined/ Projected Coordinate System / Utm / Wgs 1984 / WGS 1984 UTM Zone 12N,按“确定” 键关闭对话框。 ▬ 经线发生了什么变化？ ▬ World_grid数据源坐标值是否发生变化？ Why?
在出现的对话框内勾选 Place a simple border at edge of graticule Store as a fixed grid that updates with changes to the data frame 按”完成”,再按”确定”.
选择View / Layout,为突出Data frame2 ,其 它数据框被拖动到页面外部,布局中央仅显 示Data frame2. 观察: 兰勃特等角割圆锥投影坐标系的经纬 线特点.
修改坐标系：用户建立数据库时，没有定 义坐标系或原来定义的不对，可调整坐标 系的名称和相关参数。修改后，要素在数 据库中的坐标不发生变化，将来临时变换、 永久转换时，按修改后的坐标系名和相关 参数起作用，对转换结果会产生实质性影 响。
二、坐标转换
ArcMap有空间校正（Spatial 有空间校正（ 有空间校正 Adjustment）功能，坐标系不变，校 ）功能，坐标系不变， 正要素的坐标。对矢量型数据有3种校 正要素的坐标。对矢量型数据有3种校 坐标转换（ ）、橡皮拉 正：坐标转换（transform）、橡皮拉 ）、 ）、接边 伸（Rubber Sheeting）、接边 ）、 （Edge Matching）。 ）。
改变显示坐标
再进入Data frame Properties, 选择General, 下拉修改Units / Display, 从Meters 改为 Degree Minutes Seconds, 按”确定”关闭 对话框. 鼠标在地图上随意滑动,窗口底部显示的坐 标,要素形状发生了什么变化?
为地图布局添加打印用的格网
接边 • 接边是处理相邻地图之间的拼接误差。地 图往往是分图幅输入，在图幅相邻之处， 总会有少量错位。 • 以上几种处理结果都改变了矢量要素的坐 标。
影像配准 • 专门针对栅格空间数据。 • 配准的结果不但使栅格单元的位置发生了 变化，而且在有些地方插入新单元，有些 地方会合并相邻单元。 • 对栅格坐标的影响可以是临时的，也可是 永久的。 • 以上处理都不发生坐标系变化。
• 投影变换（Projective）: 较为复杂，至少要 设4个移位连接线。 公式：x’ = （Ax + By + C）/ （Gx + Hy + 1） y’ = （Dx + Ey + F）/ （Gx + Hy + 1）
坐标拉伸： 坐标拉伸：适用于校正数字化过程中各个 方向的不均匀伸缩、变形。 方向的不均匀伸缩、变形。 • 至少要3条移位连接线
• 相似变换（Similarity）:用于考虑3种因素对 坐标变换的影响：缩放、旋转和平移。使用 此变换时，至少要设2个移位连接线。 公式：x’ = Ax + By + C y’ = -Bx + Ay + F A = s · cost B = s · sint C为x方向的平移，F为y方向的平移；s为x 和y方向相同的缩放因子，t为旋转角度。
再进入Data frame Properties, 按标签Grids. 按New Grid…键,进入Grids and Graticules Wizard对话框: 点选Graticule: divides map by meridians and parallels 点选 在Grid栏中输入名称Graticule,按”下一 步”, Graticule and labels 点选
▬ Linear
Units 的Name:项下拉选择Meters.
▬ 以上设置的意思是什么?
该对话框下侧还有Geographic Coordinate System参数框,再按右下侧的Select键,在坐 标系浏览对话框内选择Geographic Coordinate System /Asia /Beijing 1954. prj, 按Add键加载. 观察Geographic Coordinate System框内的相关默认参数. 再到对话框第一行Name:项内输入名称 CN_prv,按”确定”返回,观察Details框内 的参数.
实验二:投影变换坐标校正 实验二 投影变换坐标校正
2009
内容
坐标系与投影变换 坐标转换 坐标拉伸 接边 影像配准
坐标转换：对要素作平移、旋转、缩放、 坐标转换：对要素作平移、旋转、缩放、 倾斜等处理。 倾斜等处理。 • 仿射变换（Affine）:用于考虑4种因素对坐 标变换的影响：非等比例缩放、倾斜、旋 转、平移。在使用仿射变换时，至少要设3 个移位连接线。 公式：x’ = Ax + By + C y’ = Dx + Ey + F
一、坐标系与投影变换
②
全国分省地图坐标定义、显示 全国分省地图坐标定义、
启动ArcCatalog，在左侧目录窗口展开路径 ex24\，可以看到其中有一个数据项CN_prv 是Shapefile ▬ 该数据项是否有空间参考坐标系？ ▬ 展开Projected Coordinate Systems,加载 或更改为Asia Lambert Conformal Conic坐 标系。(How?) ▬ 按Modify键, ▬ 修改该坐标系的参数为:
按”确定”键返回Shapefile Properties对 话框.,观察Spatial Reference项对应的设置 名是否为CN_prv? 观察空间参照系的内容. 按”确定”退出. 关闭ArcCatalog.
启动ArcMap,打开地图文档ex24\ ex24.mxd, 激活Data frame2,设置该数据框单位为 meters. 加载刚才操作过的图层,CN_prv.用鼠标在数 据视窗内随意滑动,观察底部坐标单位及值 的变化.
设置移位连接(Displacement Link) 设置移位连接
在Spatial Adjustment工具条中选择移位连接 工具（New Displacement Link），用光标在 屏幕上先用该工具确定校正图层design上需 要校正的某一特征点，单击鼠标的左键确定， 在roadcenter层上和plan层上找到正确位置的 对应点，单击鼠标的左键确定，就绘出一条 移位连接线（Displacement Link）。
软件对残差（ 软件对残差（Residual Error）的定义 ） • 软件中的残差定义为均方根（Root Mean Square, RMS）。
一、坐标系与投影变换
①
全球经纬格网显示
启动ArcMap，打开\ex24\ex24.mxd，激活 Data frame1 观察： ▬ 坐标单位？ ▬ 鼠标在图上移动时视窗底部状态栏中的坐 标值，网格横、纵坐标的最大与最小值是 多少？
设置移位连接时，尽可能使用捕捉模式。 配合使用捕捉方式，至少应设3对移位连接， 本练习要求设6对，而且都是在道路中心线 的交叉点上。
如果输入的移位连接线位置有差错，需要 调整。方法是：先用Spatial Adjustment工 具条中修改移位连接（Modiry Link）工具， 再选中需要调整的移位连接线；用鼠标对 准连接线的端点，按住鼠标左键不放，拖 动鼠标微调。 或者用编辑工具条中的选择工具，点击某 移位连接线，按Delete，删除该连接线。