ArcGIS中的坐标系统定义与投影转换
arcgis坐标系转换步骤
arcgis坐标系转换步骤ArcGIS是一种常用的地理信息系统软件，可以用于地图制作、空间分析等工作。
在使用ArcGIS进行地图制作时，经常需要进行坐标系的转换。
本文将详细介绍ArcGIS坐标系转换的步骤。
一、了解坐标系的概念在进行坐标系转换之前，首先需要了解什么是坐标系。
坐标系是地理空间数据的基础，它是由坐标系统和投影系统组成的。
坐标系统定义了地理实体在地球上的位置，而投影系统则是将地球上的经纬度坐标投影到平面上的方法。
二、选择需要进行转换的坐标系在进行转换之前，需要明确需要将哪种坐标系进行转换。
通常情况下，我们会选择将经纬度坐标（如WGS84）转换为平面坐标（如UTM投影坐标系）。
三、打开ArcGIS软件并加载数据在进行坐标系转换之前，需要先打开ArcGIS软件，并加载需要进行转换的数据。
可以通过“添加数据”功能将需要转换的数据导入到ArcGIS中。
四、创建新的数据框架在进行坐标系转换之前，需要创建一个新的数据框架。
可以通过点击“文件”菜单中的“新建”按钮来创建新的数据框架。
五、设置数据框架的坐标系在创建新的数据框架之后，需要设置数据框架的坐标系。
可以通过“数据框架属性”菜单来设置数据框架的坐标系。
在弹出的对话框中，选择需要转换的坐标系，并点击“确定”按钮。
六、进行坐标系转换设置好数据框架的坐标系之后，就可以进行坐标系转换了。
可以通过“工具箱”中的“数据管理工具”来进行坐标系转换。
在弹出的对话框中，选择需要进行转换的数据，并选择目标坐标系。
然后点击“运行”按钮，等待转换完成。
七、验证转换结果进行坐标系转换之后，需要验证转换的结果是否正确。
可以通过在ArcGIS中显示转换后的数据来进行验证。
如果转换的结果与预期一致，则说明转换成功；如果转换的结果与预期不符，则需要检查转换参数是否设置正确。
八、保存转换结果在验证转换结果无误之后，可以将转换后的数据保存下来。
可以通过“另存为”功能将转换后的数据保存为新的文件，以便后续使用。
ArcGIS10.2 学习课程——2.坐标系基础和投影变换
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区域基准面
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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
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1、地心基准面
2、区域基准面
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地心基准面
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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。
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3、3度，6度分带含义
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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
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）
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法ArcGIS中坐标系的定义及投影转换方法张卫东（安徽省环境信息中心合肥 230001 ）摘要：本文就我省GIS项目中地理数据所涉及的多种坐标系及地图投影转换等问题作了详细分析,并在ESRI公司的ArcGIS软件平台上介绍了不同坐标系的定义及投影转换方法。
关键词：坐标系; 地图投影一、问题的提出GIS技术在我省环保工作中已应用多年，现有多套基于不同坐标系的地理数据，如全省1：5万的北京54坐标系数据，主要城市1：1万的西安80坐标系数据，GPS采集的WGS84坐标系数据以及同是北京54坐标系但不同投影的遥感解译数据等，这些不同坐标系的数据给我们的使用带来了困难：如何将遥感解译数据和不同的地理数据转换到一起，GPS采集的经纬度数据如何正确加载到地图上，以前在北京54坐标系上使用的数据又如何转换到新的西安80坐标系上来？通过摸索，本人找到了解决问题的一些方法，现介绍如下，首先介绍一下相关的几个概念。
二、相关概念由于GIS所描述是位于地球表面的空间信息，所以在表示时必须嵌入到一个空间参照系中，这个参照系统就是坐标系，它是根据椭球体等参数建立的。
另外，为了能够将地图从球面转换到平面，还要进行投影。
1. 椭球体(Spheroid)、基准面(Datum)、坐标系（Coordinate System）及投影(Projection)尽管地球是一个不规则的椭球，但为了将数据信息以科学的方法存放到椭球上，我们需要用一个可以量化计算的椭球体作为地球的模型。
这样的椭球体用长半轴a(semimajor axis)，短半轴b(semiminor axis)，偏心率倒数1/f(Inverse flattening)来描述，这三个参数数学关系为：1/f=a/(a-b),实际中我们一般用长、短半轴二个参数来表示就可以了，根据需要人们定义了多种参考椭球体模型。
然而有了这个椭球体还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位，它的作用是来确定地球与椭球体之间的位置关系，由于每个国家或地区需要最大限度的贴合自己的那一部分不同，基准面也不同。
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法ArcGIS是一款由ESRI公司开发的地理信息系统软件，它提供了丰富的功能和工具来管理、分析和可视化地理空间数据。
在ArcGIS中，坐标系是地理数据的基础。
它定义了地理空间数据的坐标轴方向、单位和参考基准。
ArcGIS支持多种不同的坐标系，包括地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系使用经纬度来表示地球表面上的位置。
经度表示从西经0度到东经180度的角度，可以用-180到180度的范围表示。
纬度表示从南纬0度到北纬90度的角度，可以用-90到90度的范围表示。
常用的地理坐标系有WGS84和GCS_NAD83投影坐标系使用二维平面来表示地球表面上的位置。
由于地球是一个近似于椭球体的三维物体，将三维物体映射到二维平面上会引起形状、大小和方向的变化。
因此，投影坐标系定义了如何在平面上进行映射。
每种投影坐标系都有自己的坐标单位和转换方法。
常用的投影坐标系有UTM投影、Lambert投影和Mercator投影。
投影转换是将一种投影坐标系转换为另一种投影坐标系的过程。
在ArcGIS中，有以下几种常用的投影转换方法：1. 在地图视图中进行投影转换：在ArcMap中，可以通过选择地图视图的“数据”菜单下的“投影”选项来进行投影转换。
用户可以选择源坐标系和目标坐标系，并可以选择是否进行坐标转换。
2. 使用坐标系工具箱进行转换：ArcGIS提供了一系列坐标系工具箱，可以帮助用户进行坐标系的转换。
可以通过在ArcToolbox中选择“数据管理工具”>“坐标系”来访问这些工具。
3. 使用“项目”工具箱进行投影转换：在ArcGIS Pro中，可以使用“项目”工具箱中的“投影”工具来进行投影转换。
用户可以选择源数据和目标投影，并可以选择是否进行地理转换。
4. 使用ArcPy进行投影转换：ArcPy是ArcGIS的Python模块，可以通过编写Python脚本来进行投影转换。
用户可以使用ArcPy中的Projection类和ProjectRaster函数来实现投影转换。
ArcGIS坐标系基础和投影变换
135度） 纬度为3度-53度
分带范围
看：2\分带范围.xls,2\带号和经纬度转换.exe
3度分带、6度分带对应平面XY 规定
高斯- 克吕格投影是按分带方 法各自进行投影，故各带坐标成独 立系统。以中央经线投影为纵轴 (Y), 赤道投影为横轴(X),两轴交 点即为各带的坐标原点。纵坐标以 赤道为零起算，赤道以北为正，以 南为负。我国位于北半球，纵坐标 均为正值。横坐标如以中央经线为 零起算，中央经线以东为正，以西 为负，横坐标出现负值，使用不便。
3度分带、6度分带对应平面XY 规定
规定将坐标X轴东移500公里当作起始轴，凡 是带内的横坐标值均加 500公里。由于高斯-克吕 格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点 的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别 某一坐标系统属于哪一带，在横轴坐标前加上带 号，如
(21655933m，4231898m)，其中21即为带号。
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。
ArcGIS中坐标转换及地理坐标投影坐标的定义
ARCGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标的定义1.ARCGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标的定义1.1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the Data 当前数据框架的坐标系统导出数据1.2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ArcMap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1.3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 Transformations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 Transformation当数据没有任何空间参考时,显示为Unknown时就要先利用Define Projection来给数据定义一个Coordinate System,然后在利用Feature->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 Transformation,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GEOCENTRIC_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Coordinate 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——数据框属性——坐标系统；3、导入或选择正确的坐标系,确定;这时右下角也显示坐标;但数据没改变；4、右击图层——数据——导出数据；5、选择第二个数据框架,输出路径,确定；6、此方法类似于投影变换;方法二：在forestar中转换：1、用正确的坐标系和范围新建图层aa2、打开要转换的数据,图层输出与原来类型一致,命名aa,追加;方法三：在ArcToolbox中转换：1、管理工具——投影project,选择输入输出路径以及输出的坐标系2、前提是原始数据必须要有投影2.ArcGIS中的坐标系统定义与投影转换坐标系统是GIS数据重要的数学基础,用于表示地理要素、图像和观测结果的参照系统,坐标系统的定义能够保证地理数据在软件中正确的显示其位置、方向和距离,缺少坐标系统的GIS数据是不完善的,因此在ArcGIS软件中正确的定义坐标系统以及进行投影转换的操作非常重要;2.1ArcGIS中的坐标系统ArcGIS中预定义了两套坐标系统,地理坐标系Geographic coordinate system和投影坐标系Projectedcoordinate system;2.1.1地理坐标系地理坐标系 GCS 使用三维球面来定义地球上的位置;GCS中的重要参数包括角度测量单位、本初子午线和基准面基于旋转椭球体;地理坐标系统中用经纬度来确定球面上的点位,经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角;球面系统中的水平线是等纬度线或纬线,垂直线是等经度线或经线;这些线包络着地球,构成了一个称为经纬网的格网化网络;GCS中经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒 DMS 为单位进行测量;纬度值相对于赤道进行测量,其范围是 -90°南极点到 +90°北极点;经度值相对于本初子午线进行测量;其范围是 -180°向西行进时到 180°向东行进时;ArcGIS中,中国常用的坐标系统为GCS_Beijing_1954Krasovsky_1940,GCS_Xian_1980IAG_75,GCS_WGS_1984WGS_1984,GCS_CN _2000CN_2000;2.1..2投影坐标系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prime meridian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;在CoordinateSystems\Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Beijing 1954目录中,我们可以看到四种不同的命名方式：Beijing 1954 Xian 1980 3 Degree GK CM 117E北京54西安1980 3度带无带号Beijing 1954 Xian 1980 3 Degree GK Zone 25北京54 西安1980 3度带有带号Beijing 1954 Xian 1980 GK Zone 13北京54 西安1980 6度带有带号Beijing 1954 GK Zone 13NXian 1980 GK CM 75E北京54 西安1980 6度带无带号注释：GK 是高斯克吕格,CM 是CentralMeridian 中央子午线,Zone是分带号,N是表示不显示带号;2.2 ArcGIS中定义坐标系ArcGIS中所有地理数据集均需要用于显示、测量和转换地理数据的坐标系,该坐标系在ArcGIS 中使用;如果某一数据集的坐标系未知或不正确,可以使用定义坐标系统的工具来指定正确的坐标系,使用此工具前,必须已获知该数据集的正确坐标系;该工具为包含未定义或未知坐标系的要素类或数据集定义坐标系,位于ArcToolbox—Data management tools—Projections and transfomations —Define Projections Input Dataset：要定义投影的数据集或要素类CoordinateSystem：为数据集定义的坐标系统2.3基于ArcGIS的投影转换在数据的操作中,我们经常需要将不同坐标系统的数据转换到统一坐标系下,方便对数据进行处理与分析,软件中坐标系转换常用以下两种方式：2.3.1 直接采用已定义参数实现投影转换ArcGIS软件中已经定义了坐标转换参数时,可直接调用坐标系转换工具,直接选择转换参数即可;工具位于ArcTool box—Data management tools—Projections andtransfomations——Feature—Project栅格数据投影转换工具Raster—Project raster,在工具界面中输入以下参数：Input dataset：要投影的要素类、要素图层或要素数据集Output Dataset：已在输出坐标系参数中指定坐标系的新要素数据集或要素类;out_coor_system：已知要素类将转换到的新坐标系Geographic Transformation:列表中为转换参数,以GCS_Beijing_1954转为GCS_WGS_1984为例,各转换参数含义如下：Beijing_1954_To_WGS_1984_1 15918 鄂尔多斯盆地Beijing_1954_To_WGS_1984_2 15919 黄海海域Beijing_1954_To_WGS_1984_3 15920 南海海域-珠江口Beijing_1954_To_WGS_1984_4 15921 塔里木盆地Beijing_1954_To_WGS_1984_5 15935 北部湾Beijing_1954_To_WGS_1984_6 15936鄂尔多斯盆地2.3.2 自定义三参数或七参数转换当ArcGIS软件中不能自动实现投影间直接转换时,需要自定义七参数或三参数实现投影转换,以七参数为例,转换方法如下：在ArcTool box中选择Create Custom Geographic Transformation工具, 在弹出的窗口中,输入一个转换的名字,如wgs84ToBJ54;在定义地理转换方法下面,在Method中选择合适的转换方法如 COORDINATE_FRAME,然后输入七参数,即平移参数、旋转角度和比例因子,如图所示：2.3.2.2 投影转换打开工具箱下的Projections and Transformations>Feature>Project,在弹出的窗口中输入要转换的数据以及Output Coordinate System,然后输入第一步自定义的地理坐标系如wgs84ToBJ54,开始投影变换,如图所示完成投影转换：。
ArcGIS中的投影和坐标转换
ArcGIS中的投影和坐标转换1 ArcGIS中坐标系统的定义一般情况下地理数据库（如Personal GeoDatabase的Feature DataSet 、Shape File等）在创建时都具有空间参考的属性，空间参考定义了该数据集的地理坐标系统或投影坐标系统，没有坐标系统的地理数据在生产应用过程中是毫无意义的，但由于在数据格式转换、转库过程中可能造成坐标系统信息丢失，或创建数据库时忽略了坐标系统的定义，因此需要对没有坐标系统信息的数据集进行坐标系统定义。
坐标系统的定义是在不改变当前数据集中特征X Y值的情况下对该数据集指定坐标系统信息。
操作方法：运行ArcGIS9中的ArcMap，打开ArcToolBox，打开Data Management Tools->Projections and Transformations->Define Projection 项打开坐标定义对话框。
介下来在Input DataSet or Feature Class栏中输入或点击旁边的按钮选择相应的DataSet或Feature Class；在Coordinate System栏中输入或点击旁边的按钮选择需要为上述DataSet或Feature定义的坐标系统。
最后点OK键即可。
例如某点状shape文件中某点P的坐标为X 112.2 Y 43.3 ，且该shape文件没有带有相应的Prj文件，即没有空间参考信息，也不知道X Y 的单位。
通过坐标系统定义的操作定义其为Beijing1954坐标，那么点P的信息是东经112.2度北纬43.3度。
2 ArcGIS中的投影方法投影的方法可以使带某种坐标信息数据源进行向另一坐标系统做转换，并对源数据中的X和Y 值进行修改。
我们生产实践中一个典型的例子是利用该方法修正某些旧地图数据中X,Y值前加了带数和分带方法的数值。
操作方法：运行ArcGIS9中的ArcMap，打开ArcToolBox，打开Data Management Tools->Projections and Transformations->Feature->Project 项打开投影对话框。
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。
ArcGIS坐标与转换介绍
地理坐标系统
地球是一个不规则的椭球，为了将数据信息以科学的方法放到椭球上， 这就需要有一个可以量化计算的椭球体。具有长半轴，短半轴，偏心率。
以下几行便是克拉索夫斯基Krasovsky_1940椭球及其相应参数。 Spheroid（椭球体）: Krasovsky_1940 Semimajor Axis（长半轴）: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis（短半轴）: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000
地理坐标系统
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。 有了椭球体和大地基准面两个 基本条件，地理坐标系统便可以使用。以下几行是GCS_Xian_1980椭球及 其相应的参数。 Geographic Coordinate System: GCS_Xian_1980//地理坐标系 Datum: D_Xian_1980 //大地基准面 Prime Meridian: Greenwich //起始经度（本初子午线） Angular Unit: Degree//角度单位
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法ArcGIS是一款广泛应用于地理信息系统（GIS）的软件。
在ArcGIS 中，坐标系的定义和投影转换方法是非常重要的，它们用于描述和处理地理空间数据。
坐标系的定义：坐标系是用来描述地球上其中一点在二维或三维空间中的位置的一种系统。
在ArcGIS中，常用的坐标系有地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系：地理坐标系是由经纬度确定的，在地理空间中以角度为单位描述位置的坐标系。
经度是从西经0度到东经180度，纬度是从赤道0度到北极90度或南极-90度。
地理坐标系在球面上描述地理位置，但在计算时会引入高度误差。
投影坐标系：为了在平面上准确描述地理位置，需要采用投影坐标系。
投影坐标系将地理空间中的位置投影到一个平面上，以米或英尺为单位。
ArcGIS提供了各种投影坐标系以满足不同地区和任务的需要。
常见的投影坐标系包括等角圆柱投影、等面积圆锥投影和兰勃托投影等。
投影转换方法：在ArcGIS中，进行坐标系的投影转换可以通过以下方法实现：1.工具栏转换：在ArcGIS的工具栏中，有许多工具可以用于投影转换。
例如，“投影”工具可以将地理坐标系转换为投影坐标系，而“定义坐标系”工具可以定义、更改和转换数据的投影坐标系。
2.批量转换：ArcGIS中的“批量投影”工具可以用于将多个数据一次性地从一个坐标系转换为另一个坐标系。
这对于处理大量数据和保持一致性非常有用。
3.手动转换：有时，需要手动转换坐标系。
在ArcGIS中可以通过在数据的属性中手动定义或更改坐标系，然后将其转换为新的投影坐标系。
4.预定义转换：ArcGIS提供了一系列预定义的转换方法，可以将数据从一种坐标系转换为另一种坐标系。
这些预定义的转换方法可以根据需要进行调整和优化。
总结：在ArcGIS中，坐标系的定义和投影转换方法是地理空间数据处理的重要环节。
通过合理选择合适的坐标系和使用正确的投影转换方法，可以确保数据的准确性和一致性，为地理分析和空间研究提供可靠的支持。
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坐标系统与投影变换学习笔记
ArcGIS坐标系统与投影变换学习笔记今天看了Esrichina的讲师苏存英讲解的ArcGis坐标系统与投影变换的视频，边听边记了以下文字，大家如果认为有用可以看看，视频也会传到文章后，大家可以选择下载视频自己学习。
基准面和长短轴三个要素来定义了北京54地理坐标的基准面。
自定义坐标系：需要自定义椭球体的基准面、长短半轴。
大家可以自己在ArcGis Arcpy中编写程序查看你的软件中有几个坐标系，我的编译出来是698个，和视频中的727个还是有差别。
这可能把自己定义的坐标系也算进去了。
我的这个电脑软件不常办公，没有自定义的坐标。
ArcGis中如果图层定义的是地理坐标而非投影坐标，那么计算几何的选项中长度和面积就是禁用的，这也是很多小伙伴说怎么有的图层不能计算面积或线段长度的一个原因。
地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算。
地球椭球体为不可展曲面。
地图为平面，符合视觉心理。
所以根据不同的投影方式，可以得到等角度，等距离或者等面积的投影结果。
常用地图投影（中国）：墨卡托投影（Mercator）、高斯-克吕格投影（Gauss-Kruger）、兰伯特投影（Lambert）、阿尔伯斯投影（Albers）墨卡托投影（Mercator）为正轴等角圆柱投影，是山墨卡托于1569年专门为航海目的设计的。
其设计思想是令一个与地轴方向一致的圆柱切于或割于地球，将球面上的经纬网按等角条件投影于圆柱表面上，然后将圆柱沿一条母线展开平面，即得墨卡托投影。
高斯-克吕格投影（Gauss-Kruger）没有角度变形，面积变形是通过长度变形来表达的。
其长度变形的规律是：（1）中央经线上没有长度变形，即u=1;（2）在同一条纬线上，离中央经线越远变形越大；（3）在同一条经线上，纬度越低，变形越大。
我国的西安80 和北京54坐标地图采用于高斯投影，按大于比例尺1:2.5万用3度带，小于比例尺1:2.5万用6度带。
兰伯特投影（Lambert）是由德国数学家兰勃特拟定的正兴圆锥投影。
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。
ArcGIS中的坐标系统定义与投影转换
ArcGIS中的坐标系定义与投影转换坐标系统是GIS数据重要的数学基础，用于表示地理要素、图像和观测结果（如通用地理框架内的GPS 位置）的参照系统，坐标系统的定义能够保证地理数据在软件中正确的显示其位置、方向和距离，缺少坐标系统的GIS数据是不完善的，因此在ArcGIS软件中正确的定义坐标系统以及进行投影转换的操作非常重要。
1.ArcGIS中的坐标系统ArcGIS中预定义了两套坐标系统，地理坐标系（Geographic coordinate system）和投影坐标系（Projected coordinate system）。
1．1 地理坐标系地理坐标系(GCS) 使用三维球面来定义地球上的位置。
GCS中的重要参数包括角度测量单位、本初子午线和基准面（基于旋转椭球体）。
地理坐标系统中用经纬度来确定球面上的点位，经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角。
球面系统中的水平线（或东西线）是等纬度线或纬线，垂直线（或南北线）是等经度线或经线。
这些线包络着地球，构成了一个称为经纬网的格网化网络。
GCS中经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒(DMS) 为单位进行测量。
纬度值相对于赤道进行测量，其范围是-90°（南极点）到+90°（北极点）。
经度值相对于本初子午线进行测量。
其范围是-180°（向西行进时）到180°（向东行进时）。
ArcGIS中，中国常用的坐标系统为GCS_Beijing_1954（Krasovsky_1940）,GCS_Xian_1980（IAG_75）,GCS_WGS_1984（WGS_1984）,GCS_CN_2000（CN_2000）。
1.2 投影坐标系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。
ArcGIS10.2坐标系定义投影说明
坐标系定义投影说明1、坐标系基础知识坐标系分为地理坐标系与投影坐标系.1.1、地理坐标系常见地理坐标系：国家2000(CGCS2000）；西安80(Xian_1980)。
地理坐标系坐标值为经纬度格式,如下：1.2、投影坐标系常见投影坐标系:高斯-克吕格投影（Gauss_Kruger)；UTM投影。
投影坐标系必须设定在某一个地理坐标系的基础上，其作用是使用某种投影方法将经纬度坐标转换为平面坐标.投影坐标系按照坐标值的格式分为有代号和无代号两种。
有代号坐标值格式为8—7；（Y值是8位,X值是7位）无代号坐标值格式为6-7，(Y值6位，X值是7位）有代号示例：西安80高斯克吕格39带坐标值格式：无代号示例，西安80高斯克吕格117度坐标值格式:2、坐标系定义坐标系定义原则:必须定义为待定义文件本身真实正确的坐标系。
如不知道其真实坐标系，一般不能直接定义。
定义操作不会改变坐标值，因此如定义错误，可重新定义覆盖.坐标系定义一般发生在以下情况下:已知某SHP文件坐标系是“西安80高斯投影无代号117"，但此SHP坐标系未定义，如下图，需要定义之后才能与其他文件、影像套和，或进行投影操作。
定义方法：在目录中双击文件，出现属性窗口。
在坐标系页面选择相应坐标系.3、坐标系投影坐标系投影可以将某标系的文件转换成另一坐标系的文件。
投影注意事项投影之前，必须先正确定义待投影文件的坐标系投影会改变文件的坐标值，转换后其坐标值格式会发生变化。
例如可以将有代号（38带）转换成无代号，转换后坐标值由8-7格式转为6—7格式CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_38转CGCS2000_3_Degree_GK_CM_114E 或将38带转为39带，转换后坐标值由38开头转为39开头CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_38转CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_39投影方法:。
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ArcGIS中的坐标系统定义与投影转换
ArcGIS中的坐标系统定义与投影转换
坐标系统是GIS数据重要的数学基础，用于表示地理要素、图像和观测结果的参照系统，坐标系统的定义能够保证地理数据在软件中正确的显示其位置、方向和距离，缺少坐标系统的GIS数据是不完善的，因此在ArcGIS软件中正确的定义坐标系统以及进行投影转换的操作非常重要。
1.ArcGIS中的坐标系统
ArcGIS中预定义了两套坐标系统，地理坐标系（Geographic coordinate system）和投影坐标系（Projectedcoordinate system）。
1．1 地理坐标系
地理坐标系 (GCS) 使用三维球面来定义地球上的位置。
GCS中的重要参数包括角度测量单位、本初子午线和基准面（基于旋转椭球体）。
地理坐标系统中用经纬度来确定球面上的点位，经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角。
球面系统中的水平线是等纬度线或纬线，垂直线是等经度线或经线。
这些线包络着地球，构成了一个称为经纬网的格网化网络。
GCS中经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进行测量。
纬度值相对于赤道进行测量，其范围是 -90°（南极点）到 +90°（北极点）。
经度值相对于本初子午线进行测量。
其范围是 -180°（向西行进时）到 180°（向东行进时）。
ArcGIS中，中国常用的坐标系统为GCS_Beijing_1954
（Krasovsky_1940）,GCS_Xian_1980（IAG_75）,GCS_WGS_1984
（WGS_1984）,GCS_CN_2000（CN_2000）。
1.2 投影坐标系
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（prime meridian）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。
在CoordinateSystems\Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Beijing 1954目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：
Beijing 1954 (Xian 1980) 3 Degree GK CM 117E
北京54(西安1980) 3度带无带号
Beijing 1954 (Xian 1980) 3 Degree GK Zone 25
北京54 (西安1980) 3度带有带号
Beijing 1954 (Xian 1980) GK Zone 13
北京54 (西安1980) 6度带有带号
Beijing 1954 GK Zone 13N
Xian 1980 GK CM 75E
北京54 (西安1980) 6度带无带号
注释：GK 是高斯克吕格，CM 是CentralMeridian 中央子午线，Zone是分带号，N是表示不显示带号。
2.ArcGIS中定义坐标系
ArcGIS中所有地理数据集均需要用于显示、测量和转换地理数据的坐标系，该坐标系在 ArcGIS 中使用。
如果某一数据集的坐标系未知或不正确，可以使用定义坐标系统的工具来指定正确的坐标系，使用此工具前，必须已获知该数据集的正确坐标系。
该工具为包含未定义或未知坐标系的要素类或数据集定义坐标系，位于ArcToolbox—Data management tools—Projections
andtransfomations—Define Projections
Input Dataset：要定义投影的数据集或要素类
CoordinateSystem：为数据集定义的坐标系统
3．基于ArcGIS的投影转换
在数据的操作中，我们经常需要将不同坐标系统的数据转换到统一坐标系下，方便对数据进行处理与分析，软件中坐标系转换常用以下两种方式：
3.1 直接采用已定义参数实现投影转换
ArcGIS软件中已经定义了坐标转换参数时，可直接调用坐标系转换工具，直接选择转换参数即可。
工具位于ArcToolbox—Data management tools—Projections andtransfomations——Feature—Project（栅格数据投影转换工具 Raster—Project raster），在工具界面中输入以下参数：
Inputdataset：要投影的要素类、要素图层或要素数据集
OutputDataset：已在输出坐标系参数中指定坐标系的新要素数据集或要素类。
out_coor_system：已知要素类将转换到的新坐标系
GeographicTransformation:列表中为转换参数，以GCS_Beijing_1954转为GCS_WGS_1984为例，各转换参数含义如下：
Beijing_1954_To_WGS_1984_1 15918 鄂尔多斯盆地
Beijing_1954_To_WGS_1984_2 15919 黄海海域
Beijing_1954_To_WGS_1984_3 15920 南海海域-珠江口
Beijing_1954_To_WGS_1984_4 15921 塔里木盆地
Beijing_1954_To_WGS_1984_5 15935 北部湾
Beijing_1954_To_WGS_1984_6 15936鄂尔多斯盆地
3.2 自定义三参数或七参数转换
当ArcGIS软件中不能自动实现投影间直接转换时，需要自定义七参数或三参数实现投影转换，以七参数为例，转换方法如下：
3.2.1 自定义七参数地理转换
在ArcToolbox中选择Create CustomGeographic Transformation工具，在弹出的窗口中，输入一个转换的名字，如
wgs84ToBJ54。
在定义地理转换方法下面，在Method中选择合适的转换方法如COORDINATE_FRAME，然后输入七参数，即平移参数、旋转角度和比例因子，如图所示：
3.2.2 投影转换
打开工具箱下的Projections and Transformations>Feature>Project，在弹出的窗口中输入要转换的数据以及Output Coordinate System，然后输入第一步自定义的地理坐标系如wgs84ToBJ54，开始投影变换，如图所示完成投影转换：
关键词:ArcGIS、坐标系统、坐标系统定义、投影转换。