ArcGIS的坐标投影变换.ppt

中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心ArcGIS的坐标，投影变换 闫磊20232023年年1 1月月1616日日中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心本章内容1.ArcGIS的坐标，投影文件的含义北京54坐标系、西安80坐标系、wgs84的区别3度分度和6度分带投影文件的含义比例尺和数据精度数据单位2.ArcGIS的平面坐标和球面投影变换操作3.ArcGIS动态投影操作2中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心ArcGIS的坐标，投影1、ArcGIS的坐标，投影文件的含义 一、ArcGIS中坐标系统两种：地理地理坐标系与投影坐标系l地理坐标系（Geographic coordinate system），是以经纬度为地图的存储单位的，也成球面坐标，如WGS 1984（GPS点），Xian 1980.prj Beijing 1954.prj，3中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心坐标系统l投影坐标系统（Projection coordinate system）平面坐标系统地图单位通常为米，也成非地球投影坐标系统（not earth），或者是平面坐标坐标是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，对地理坐标系坐标03604中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.1北京54坐标系、西安80坐标系、wgs84的区别 n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 n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n西安80坐标系：也称国家大地坐标系，1980年，原点在西安附近nGPS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 5中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.2北京54坐标系、西安80坐标系、wgs84的区别n北京54:长半轴a=6378245m:短半轴b=6356863m 扁率 f=1/298.3n西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁率f=1/298.25nWGS-84:长半轴a=6378137m;短半轴b=6356752.314 m 扁率f=1/298.25 是经纬度坐标系统n注：扁率：f=（a-b）/a n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n地球上同一点，各个坐标系的经纬度是不一样的6中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.3、3度，6度分带含义分度方法：有3度和6度分带法，中央经线：对于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，东半球从东经东半球从东经0-60-6为为第一带，中央经线为第一带，中央经线为3 9 3 9，依此类推，投影，依此类推，投影带号为带号为1-301-30。其投影代号。其投影代号n n和中央经线经度和中央经线经度L0L0的计的计算公式为：算公式为：L0=(6n-3)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)。7中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.2、3度，6度分带含义3分带法：从东经130起，每3为一带，将全球划分为120个投影带，东经130-430，.17830-西经17830，.130-东经130。东半球有东半球有6060个投影带，编号个投影带，编号1-601-60，各带中央经线计，各带中央经线计算公式：算公式：L0=3n,L0=3n,中央经线为中央经线为33、6.1806.180。西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=360-3n,中央经线为西经177、.3、08中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.2、3度，6度分带含义四、带号和中央经线的计算公式1、3度带中央经线中央经线 L0=3nL0=3n带号n：=L0/32、6度带中央经线经度中央经线经度L0L0的计算公式为：的计算公式为：L0=(6n-3)L0=(6n-3)带号带号n:=(L0+3)/6n:=(L0+3)/69中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.2、3度，6度分带含义五、反算最近经线1、3度带 是以中央经线左右（正负）各1.5度2、6度带 是以中央经线左右（正负）各3度10中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心3度分度和6度分带11中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心一个3度和6度详细解释一个六度分带，包含一个完整的3度分带和两个都是一半的具体更详细的见12中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.3arcgis坐标系统文件说明北京54坐标系、西安80坐标系、wgs84找到地理坐标系13中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.3arcgis坐标系统文件说明在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss KrugerBeijing 1954 目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：Beijing 1954 Degree GK CM 102E.prj Beijing 1954 Degree GK Zone 34.prjBeijing 1954 GK Zone 16.prjBeijing 1954 GK Zone 16N.prj说明如下：三度分带法的北京坐标系，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前不带加号三度分带法的北京坐标系，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前加带号六度分带法的北京坐标系，分带号为16，横坐标前加带号六度分带法的北京坐标系，分带号为16，横坐标前不加带号记忆方式：3 3度分带，前有度分带，前有3 3，14中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.3ArcGIS的坐标，投影文件的含义在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss Krugerxian 1980 目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：Xian 1980 3 Degree GK CM 102E.prjXian 1980 3 Degree GK Zone 34.prjXian 1980 GK CM 117E.prjXian 1980 GK Zone 17.prj三度分带法的西安80坐标系，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前不带加号三度分带法的西安80坐标系，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前加带号六度分带法的西安80坐标系，分带号为20，中央经线117，横坐标前不加带号六度分带法的西安80坐标系，分带号为17，中央经线99，横坐标前加带号记忆方式：3 3度分带，前有度分带，前有3 3，15中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.4比例尺和数据精度概念n我们通常说的1：1万、1：25万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万，还有1：500，1：1000，1：2000n比例尺有大小，1：500是大比例尺，1：5万是小比例尺，由于比例尺是个比值，分母越大，比例尺也越小n到底什么是比例尺，最简单的讲，比例尺=图上距离/实地距离，16中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心比例尺举例和数据精度所以：比例尺 1：500的纸张1mm 对应地图500mm，0.5m，1：10000纸张1mm：1*10000=10m，10米一副实际的实际地图实际上的数据精度，肉眼观察最小距离为0.1mm，所以：1：500的数据精度为：0.1*500=5cm，5公分 1：10000数据精度为：0.1*10000=1m，1米17中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.5数据单位n长度单位1km（公里）=1000m（米，公尺）1m=1000mm（毫米），1m=100cm（厘米），1m=10dm（分米）1m=3尺，n面积单位1公顷=100亩，1公顷=1万平方米，1平方公里=100公顷，1平方公里=100万平方米，1平方公里=1500亩18中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.5数据单位n电子世界的特殊单位（英寸），英寸很常见计算机屏幕，电视机等等 1英寸（inch）=25.4mm，屏幕比例计算 1英寸=96像素，打印的比例尺300dpi=1英寸=300像素（点）19中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心度和米转换n度和米严格意义无法转换，因为地球是椭圆的，在不同的参数中不一样，就是统一坐标系统如西安80，经线1度和纬线1度长度也是不一样的。大概计算如下：西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁率f=1/298.25经度：以赤道为例：1度=6378140*2*3.1415926/360/1000=111.3km合计1分为：1分大约1.85km，1秒大约30m靠近两级（南北极）数字越小。20中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心2ArcGIS的平面坐标和球面投影变换操作n1、北京54经纬度转北京54投影坐标21中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心2ArcGIS的平面坐标和球面投影变换操作2、西安80经纬度转西安80投影坐标22中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心3、动态投影含义n1、图层能自动转换叠加n2、平面坐标获得经纬度23