1、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)。

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coordinatesystemsprojected coordinate systemsgauss krugerbeijing 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。
3、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 projectionsinput 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
4、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
5、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。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:
