在arcgis中进行坐标定义和变换.doc

ARCGIS 中坐标转换及地理坐标、投影坐标定义 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！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！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地理坐标系与投影坐标系的区别1、首先理解地理坐标系（Geographic coordinate system），Geographic coordinate system 直译为 地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的很明显，Geographic coordinate system 是球面坐标系统我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行操作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的一个椭球体这样的椭球体具有特点：可以量化计算的具有长半轴，短 半轴，偏心率以下几行便是 Krasovsky_1940 椭球及其相应参数。

Spheroid: Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000 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 Spheroid 和 Datum 两个基本条件，地理坐标系统便可以使用 完整参数： Alias: Abbreviation: Remarks: Angular Unit: Degree (0.017453292519943299) Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000) Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954 Spheroid（参考椭球体） : Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000 2、接下来便是 Projection coordinate system（投影坐标系统），首先看看投影坐 标系统中的一些参数。

Projection: Gauss_Kruger Parameters: False_Easting: 500000.000000 False_Northing: 0.000000 Central_Meridian: 117.000000 Scale_Factor: 1.000000 Latitude_Of_Origin: 0.000000 Linear Unit: Meter (1.000000) Geographic Coordinate System: Name: GCS_Beijing_1954 Alias: Abbreviation: Remarks: Angular Unit: Degree (0.017453292519943299) Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000) Datum: D_Beijing_1954 Spheroid: Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000 从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有 Geographic Coordinate System。

投影坐标系统，实质上便是平面坐标系统，其地图单位通常为米 那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢？ 这时候，又要说明一下投影的意义：将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影 好了，投影的条件就出来了： a、球面坐标 b、转化过程（也就是算法） 也就是说，要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标，然后才能使用算法 去投影！ 即每一个投影坐标系统都必须要求有 Geographic Coordinate System 参数 3、我们现在看到的很多教材上的对坐标系统的称呼很多，都可以归结为上述两种投 影其中包括我们常见的“非地球投影坐标系统” __________________ 大地坐标（Geodetic Coordinate）:大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标地面点P 的位置用大地经度 L、大地纬度 B 和大地高 H 表示当点在参考椭球面上时，仅用大地经度和大地纬度表示大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角，大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角，大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离 方里网:是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线，所以称之为方里网，由于方 里线同时 又是平行于直角坐标轴的坐标网线，故又称直角坐标网。

在 1：1 万——1：20 万比例尺的地形图上，经纬线只以图廓线的形式直接表现出来，并在图角处注出相应度数为了在用图时加密成网，在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线(图式中称 “分度带”)，必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网1：2 5万地形图上，除内图廓上绘有经纬网的加密分划外，图内还有加密用的十字线 我国的 1：50 万——1 ：100 万地形图，在图面上直接绘出经纬线网，内图廓上也有供加密经纬线网的加密分划短线 直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为 X 轴，以赤道投影后的直线为 Y 轴，它们的交点为坐标原点这样，坐标系中就出现了四 个象限纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负；横坐标从中央经线算起，向东为正、向西为负 虽然我们可以认为方里网是直角坐标，大地坐标就是球面坐标但是我们在一副地形图上经常见到方里网和经纬度网，我们很习惯的称经 纬度网为大地坐标，这个时候的大地坐标不是球面坐标，她与方里网的投影是一样的（一般为高斯），也是平面坐标。