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1、 地 圖 投 影投 影 變 換地 圖 配 準(zhǔn) 預(yù) 備 知 識(shí) （ 復(fù) 習(xí) ） 既 然 GIS是 解 決 地 理 位 置 （ 未 知 ）怎 樣 從 GIS的 角 度 去 認(rèn) 識(shí) 地 球 ？ GIS應(yīng) 該 是 從 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 開(kāi) 始 的 ， 然 后 帶領(lǐng) 我 們 一 步 步 向 前 GIS中 的 坐 標(biāo) 系 定 義 是 GIS系 統(tǒng) 的 基 礎(chǔ) ，正 確 定 義 GIS系 統(tǒng) 的 坐 標(biāo) 系 非 常 重 要 。GIS中 的 坐 標(biāo) 系 定 義 由 基 準(zhǔn) 面 和 地 圖 投影 兩 組 參 數(shù) 確 定 ， 而 基 準(zhǔn) 面 的 定 義 則 由特 定 橢 球 體 及 其 對(duì) 應(yīng) 的 轉(zhuǎn) 換 參 數(shù)

2、確 定 ，因 此 欲 正 確 定 義 GIS系 統(tǒng) 坐 標(biāo) 系 ， 首 先必 須 弄 清 地 球 橢 球 體 (Ellipsoid)、 大 地 基準(zhǔn) 面 (Datum)及 地 圖 投 影 (Projection)三者 的 基 本 概 念 及 它 們 之 間 的 關(guān) 系 。 大 地 水 準(zhǔn) 面 是 由 靜 止 海 水 面 并 向 大 陸 延伸 所 形 成 的 不 規(guī) 則 的 封 閉 曲 面 。 它 是 重力 等 位 面 ， 即 物 體 沿 該 面 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 重 力不 做 功 （ 如 水 在 這 個(gè) 面 上 是 不 會(huì) 流 動(dòng) 的 ） 地 球 橢 球 體 只 不 過(guò) 是 一 個(gè) 具 有 長(zhǎng)

3、半 軸 ，短 半 軸 和 變 率 的 橢 球 體 ， 可 以 任 意 放 置的 ， 它 沒(méi) 有 為 我 們 規(guī) 定 度 量 的 起 點(diǎn) ， 所以 就 有 基 準(zhǔn) 面 的 產(chǎn) 生 ， 而 基 準(zhǔn) 面 就 是 規(guī)定 了 度 量 標(biāo) 準(zhǔn) 。 基 準(zhǔn) 面 是 利 用 特 定 橢 球 體 對(duì) 特 定 地 區(qū) 地 球 表 面的 逼 近 ， 因 此 每 個(gè) 國(guó) 家 或 地 區(qū) 均 有 各 自 的 基 準(zhǔn)面 ， 我 們 通 常 稱(chēng) 謂 的 北 京 54坐 標(biāo) 系 、 西 安 80坐標(biāo) 系 實(shí) 際 上 指 的 是 我 國(guó) 的 兩 個(gè) 大 地 基 準(zhǔn) 面 .橢 球體 與 基 準(zhǔn) 面 之 間 的 關(guān) 系 是 一 對(duì)

4、 多 的 關(guān) 系 ， 也 就是 基 準(zhǔn) 面 是 在 橢 球 體 基 礎(chǔ) 上 建 立 的 ， 但 橢 球 體不 能 代 表 基 準(zhǔn) 面 ， 同 樣 的 橢 球 體 能 定 義 不 同 的基 準(zhǔn) 面 ， 一 般 意 義 上 基 準(zhǔn) 面 與 參 考 橢 球 體 是 同一 個(gè) 概 念 。 地 球 橢 球 的 參 數(shù) 可 用 a(長(zhǎng) 半 徑 )、 b（ 短 半 徑 ） 及 （ 扁 率 ） 表 示 。 扁 率 為 a ba 1979年 國(guó) 際 大 地 測(cè) 量 與 地 球 物 理 聯(lián) 合 會(huì) 推 薦 的 地 球 橢 球 參 數(shù) a=6378140m，b=6356755.3m, =1:298.257。 旋 轉(zhuǎn)

5、 橢 球 面 是 數(shù) 學(xué) 表 面 ， 可 用 如 下 的 公 式 表 示 ： 1 222 bzayax 按 一 定 的 規(guī) 則 將 旋 轉(zhuǎn) 橢 球 與 大 地 體 套 合 在 一 起 ， 這 項(xiàng) 工 作稱(chēng) 橢 球 定 位 。 定 位 時(shí) 采 用 橢 球 中 心 與 地 球 質(zhì) 心 重 合 ， 橢 球 短 軸與 地 球 短 軸 重 合 ， 橢 球 與 全 球 大 地 水 準(zhǔn) 面 差 距 的 平 方 和 最 小 ，這 樣 的 橢 球 稱(chēng) 總 地 球 橢 球 。 總 地 球 橢 球 與 參 考 橢 球 （ 水 準(zhǔn) 面 ） 的 區(qū) 別 PP PP abab M鉛垂線(xiàn) 法線(xiàn) (大地原點(diǎn)）大地水準(zhǔn)面總地球

6、橢球體面 參考橢球體面 地面總地球橢球體 參考橢球體赤 道 赤 道（北極）（南極）總地球橢球定位方法：橢球中心與地球中心重合，橢球短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合等條件。 參考橢球定位方法：橢球中心與地球中心不要求重合，要求橢球短軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行，使大地起始子午面與天文起始子午面平行，使橢球面與本國(guó)大地水準(zhǔn)面充分接近。上述兩種橢球大小相同：長(zhǎng)半徑a=6378140m ，短半徑b=6356755.3m ，扁率=1:298.257用途：全球測(cè)圖 用途：國(guó)家測(cè)圖 對(duì) 于 地 理 坐 標(biāo) ， 只 需 要 確 定 兩 個(gè)參 數(shù) ， 即 橢 球 體 和 大 地 基 準(zhǔn) 面 。 （ 為 什 么 ？ ） 有 了 基 準(zhǔn)

7、 面 我 們 就 可 以 操 作 了 ， 我 們 的 一 切 都是 基 于 基 準(zhǔn) 面 的 ， 為 了 說(shuō) 明 這 個(gè) ， 我 還 看 了 一下 相 關(guān) 資 料 。 ENVI中 的 坐 標(biāo) 定 義 文 件 存 放 在HOMEITTIDL70productsenvi45map_proj 文 件 夾 下 ， 三 個(gè) 文 件 記 錄 了 坐 標(biāo) 信 息 ： ellipse.txt橢 球 體 參 數(shù) 文 件 datum.txt基 準(zhǔn) 面 參 數(shù) 文 件 map_proj.txt坐 標(biāo) 系 參 數(shù) 文 件 在 ENVI中 自 定 義 坐 標(biāo) 系 分 三 步 ： 定 義 橢 球 體 、基 準(zhǔn) 面 和 定

8、義 坐 標(biāo) 參 數(shù) 第 一 步 、 添 加 橢 球 體 語(yǔ) 法 為 ,。 這 里將 “ Krassovsky， 6378245.0， 6356863.0” 因 為 Envi下 面 有 這 個(gè) 橢 球 體 ， 我 沒(méi) 有 加 。第 二 步 、 添 加 基 準(zhǔn) 面 語(yǔ) 法 為 ,。 這 里 將 “ Beijing-54, Krassovsky, -12, -113, -41” datum.txt末 端 。 第 三 步 、 定 義 坐 標(biāo) 在 ENVI任 何 用 到 投 影 坐 標(biāo) 的 功 能 模 塊 中 都可 以 新 建 坐 標(biāo) 系 (在 任 何 地 圖 投 影 選 擇 對(duì) 話(huà) 框 中 ，點(diǎn) 擊

9、“ New”按 鈕 。 )， 這 里 我 們 選 擇 Map-Customize Map Projection， 如 圖 所 示 ， 將相 應(yīng) 的 參 數(shù) 添 加 ， 這 里 添 加 的 參 數(shù) 如 圖 所 示 。 注 ： 投 影 類(lèi) 型 選 擇 Transverse Mercator，Scale factor填 寫(xiě) 0.9996， 與 Gauss-Kruger等 同 。 False easting中 如 果 把 帶 號(hào) ， 即39500000， 得 到 的 坐 標(biāo) 就 帶 有 帶 號(hào) 。 填 寫(xiě) 相 關(guān) 參 數(shù) 后 ，在 map_proj.txt坐 標(biāo) 系 參 數(shù) 文件 中 看 到 ， 完

10、畢 。 ERDAS中 添 加 橢 球 體 和 基 準(zhǔn) 面 F:Program FilesLeica GeosystemsGeospatial Imaging 9.2etcspheroid.tab 記 住 一 個(gè) 橢 球 體 可 以 有 多 個(gè) 基 準(zhǔn) 面 基 本 語(yǔ) 法 為 ：“ 橢 球 名 稱(chēng) ” “橢 球 序 號(hào) ” 橢 球 體 長(zhǎng) 半 軸 橢 球 體 短 半 軸“ 橢 球 名 稱(chēng) ” 0 0 0 0 0 0 0“基 準(zhǔn) 面 名 稱(chēng) 1” dx1 dy1 dz1 rx1 rz1 ds1“基 準(zhǔn) 面 名 稱(chēng) 2” dx2 dy2 dz2 rx2 rz1 ds2. 其 中 ： “ 基 準(zhǔn) 面

11、名 稱(chēng) ” dx dy dz rx rz ds中 ， dx、 dy、 dz是 x、 y、 z3個(gè) 軸 對(duì)于 WGS84基 準(zhǔn) 點(diǎn) 的 平 移 參 數(shù) ， 單 位 為 m。rx、 ry、 rz是 x、 y、 z、 3個(gè) 軸 對(duì) 于WGS84基 準(zhǔn) 點(diǎn) 的 旋 轉(zhuǎn) 參 數(shù) ， 單 位 為 rad。Ds是 對(duì) 于 WGS84基 準(zhǔn) 點(diǎn) 的 比 例 因 子 。 在 更 多 的 情 況 下 橢 球 的 基 準(zhǔn) 面 是 基 于 它 本身 的 。 這 時(shí) 假 定 橢 球 的 中 心 點(diǎn) 是 與 沒(méi) 有 經(jīng)過(guò) 任 何 平 移 或 旋 轉(zhuǎn) 的 WGS84的 基 準(zhǔn) 面 相重 合 ， 即 這 時(shí) 橢 球 基 準(zhǔn)

12、面 的 7個(gè) 參 數(shù) 均 為0， 即 這 時(shí) 橢 球 基 準(zhǔn) 面 的 7個(gè) 參 數(shù) 均 為 0。我 國(guó) 在 使 用 克 拉 索 夫 斯 基 橢 球 和 IAG75橢球 時(shí) 就 是 用 橢 球 體 本 身 為 基 準(zhǔn) 在 spheroid.tab文 件 末 尾 加 入 如 下 語(yǔ) 句即 可 ，IAG 75 75 6378140 6356755.2882“xian 80” 0 0 0 0 0 0 0 在 Viewer中 打 開(kāi) 圖 像 數(shù) 據(jù) ， Utility-layer info， 在 projection info 欄 中 可以 看 到 目 前 的 數(shù) 據(jù) 投 影 信 息 還 不 完 整 。

13、點(diǎn) 擊 edit菜 單 中 的 change map model，在 彈 出 窗 口 中 將 unite參 數(shù) 設(shè) 為 meters，projection， 參 數(shù) 設(shè) 為 Tansverse Mercator。 接 下 來(lái) 再 點(diǎn) 擊 edit菜 單 中 的Add/Change projection， 在 彈 出 對(duì) 話(huà) 框中 將 原 始 投 影 參 數(shù) 添 加 進(jìn) 去 。 投 影 變 換 想 想 同 一 基 準(zhǔn) 面 的 投 影 變 換 ？ 不 同 基 準(zhǔn) 面 之 間 的 變 換 ？ 在 ArcGIS Desktop中 進(jìn) 行 三 參 數(shù) 或 七 參 數(shù) 精確 投 影 轉(zhuǎn) 換 ArcGIS中

14、 定 義 的 投 影 轉(zhuǎn) 換 方 法 ， 在 對(duì) 數(shù) 據(jù) 的空 間 信 息 要 求 較 高 的 工 程 中 往 往 不 能 適 用 ， 有比 較 明 顯 的 偏 差 。 在 項(xiàng) 目 的 前 期 數(shù) 據(jù) 準(zhǔn) 備 工 作中 ， 需 要 進(jìn) 行 更 加 精 確 的 三 參 數(shù) 或 七 參 數(shù) 投 影轉(zhuǎn) 換 。 下 面 介 紹 兩 種 辦 法 來(lái) 在 ArcGIS Desktop中 進(jìn) 行 這 種 轉(zhuǎn) 換 。 方 法 1： 在 ArcMap中 進(jìn) 行 動(dòng) 態(tài) 轉(zhuǎn) 換假 設(shè) 原 投 影 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 為 Xian80坐 標(biāo) 系 統(tǒng) ， 本 例 選 擇 為 系 統(tǒng) 預(yù) 設(shè) 的Projected Coor

15、dinate SystemsGauss KrugerXian 1980Xian 1980 GK Zone 20投 影 ， 中 央 經(jīng) 線(xiàn) 為 117度 ， 要 轉(zhuǎn) 換成 Beijing 1954Beijing 1954 GK Zone 20N。在 ArcMap中 加 載 了 圖 層 之 后 ， 打 開(kāi) View-Data Frame Properties對(duì) 話(huà) 框 ， 顯 示 當(dāng) 前 的 投 影 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 為 Xian 1980 GK Zone 20， 在 下 面 的 選 擇 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 框 中 選 擇 Beijing 1954 GK Zone 20N， 在 右 邊 有 一 個(gè) 按

16、鈕 為 Transformations. 動(dòng) 態(tài) 投 影 (ArcMap) 所 謂 動(dòng) 態(tài) 投 影 指 ， ArcMap中 的 Data 的 空間 參 考 或 是 說(shuō) 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 是 默 認(rèn) 為 第 一 加 載 到 當(dāng) 前工 作 區(qū) 的 那 個(gè) 文 件 的 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) ， 后 加 入 的 數(shù) 據(jù) ，如 果 和 當(dāng) 前 工 作 區(qū) 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 不 相 同 ， 則 ArcMap會(huì) 自 動(dòng) 做 投 影 變 換 ， 把 后 加 入 的 數(shù) 據(jù) 投 影 變 換 到當(dāng) 前 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 下 顯 示 ！ 但 此 時(shí) 數(shù) 據(jù) 文 件 所 存 儲(chǔ) 的數(shù) 據(jù) 并 沒(méi) 有 改 變 ， 只 是 顯 示

17、形 態(tài) 上 的 變 化 ！ 因 此叫 動(dòng) 態(tài) 投 影 ！ 表 現(xiàn) 這 一 點(diǎn) 最 明 顯 的 例 子 就 是 ， 在Export Data時(shí) ， 會(huì) 讓 你 選 擇 是 按 this layers source data（ 數(shù) 據(jù) 源 的 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 導(dǎo) 出 ） ， 還 是按 照 the Data （ 當(dāng) 前 數(shù) 據(jù) 框 架 的 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) ） 導(dǎo) 出數(shù) 據(jù) ！ （ 注 意 在 某 些 疊 加 分 析 的 時(shí) 候 會(huì) 出 錯(cuò) ？ ） 返 回 首 先 理 解 地 理 坐 標(biāo) 系 （ Geographic coordinate system） ， Geographic coordinate

18、 system直 譯 為 地 理 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) ，是 以 經(jīng) 緯 度 為 地 圖 的 存 儲(chǔ) 單 位 的 。 很 明 顯 ，Geographic coordinate syst em是 球 面 坐 標(biāo)系 統(tǒng) 。 我 們 要 將 地 球 上 的 數(shù) 字 化 信 息 存 放 到球 面 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 上 ， 如 何 進(jìn) 行 操 作 呢 ？ 地 球 是一 個(gè) 不 規(guī) 則 的 橢 球 ， 如 何 將 數(shù) 據(jù) 信 息 以 科 學(xué)的 方 法 存 放 到 橢 球 上 ？ 這 必 然 要 求 我 們 找 到這 樣 的 一 個(gè) 橢 球 體 。 這 樣 的 橢 球 體 具 有 特 點(diǎn) ：可 以 量 化 計(jì) 算

19、的 。 具 有 長(zhǎng) 半 軸 ， 短 半 軸 ， 偏心 率 。 以 下 幾 行 便 是 Krasovsky_1940橢 球及 其 相 應(yīng) 參 數(shù) 。 Spheroid: Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening（ 扁 率 ） : 298.300000000000010000 然 而 有 了 這 個(gè) 橢 球 體 以 后 還 不 夠 ， 還 需 要 一 個(gè)大 地 基 準(zhǔn) 面 將 這 個(gè) 橢 球 定 位 。

20、 在 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 描 述 中 ， 可 以 看 到 有 這 么 一 行 ： Datum: D_Beijing_1954 表 示 ， 大 地 基 準(zhǔn) 面 是 D_Beijing_1954。 點(diǎn) 擊 打 開(kāi) 一 個(gè) 投 影 轉(zhuǎn) 換 對(duì) 話(huà) 框 ， 可 以 在對(duì) 話(huà) 框 中 看 到 Convert from和 Into表 明了 我 們 想 從 什 么 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 轉(zhuǎn) 換 到 什 么 坐標(biāo) 系 統(tǒng) 。 在 下 方 的 using下 拉 框 右 邊 ， 點(diǎn) 擊 New.，新 建 一 個(gè) 投 影 轉(zhuǎn) 換 公 式 ， 在 Method下 拉框 中 可 以 選 擇 一 系 列 轉(zhuǎn) 換 方 法 ， 其 中

21、 有一 些 是 三 參 數(shù) 的 ， 有 一 些 是 七 參 數(shù) 的 ，然 后 在 參 數(shù) 表 中 輸 入 各 個(gè) 轉(zhuǎn) 換 參 數(shù) 。 輸 入 完 畢 以 后 ， 點(diǎn) 擊 OK， 回 到 之 前 的 投影 轉(zhuǎn) 換 對(duì) 話(huà) 框 ， 再 點(diǎn) 擊 OK， 就 完 成 了 對(duì)當(dāng) 前 地 圖 的 動(dòng) 態(tài) 投 影 轉(zhuǎn) 換 。 這 時(shí) 還 沒(méi) 有 對(duì)圖 層 文 件 本 身 的 投 影 進(jìn) 行 轉(zhuǎn) 換 ， 要 轉(zhuǎn) 換 圖層 文 件 本 身 的 投 影 ， 再 使 用 數(shù) 據(jù) 導(dǎo) 出 ， 導(dǎo)出 時(shí) 選 擇 投 影 為 當(dāng) 前 地 圖 的 投 影 即 可 。 方 法 2： 對(duì) 于 有 大 量 圖 層 需 要 進(jìn) 行

22、 投 影 轉(zhuǎn) 換 時(shí) ， 這 種 手 工 操 作的 辦 法 顯 得 比 較 繁 瑣 ， 每 次 都 需 要 設(shè) 置 參 數(shù) 。 可 以 只定 義 一 次 投 影 轉(zhuǎn) 換 公 式 ， 而 在 此 后 的 轉(zhuǎn) 換 中 引 用 此 投影 轉(zhuǎn) 換 公 式 即 可 。 這 種 方 法 需 要 在 ArcTools中 進(jìn) 行 操作 。 在 Data Management ToolsProjections and Tranformations下 ， 有 Create Custom Geographic Transformation命 令 。 打 開(kāi) 這 個(gè) 命 令 ， 選 擇 輸 入 和 輸 出 的 投 影

23、 ， 可 以是 系 統(tǒng) 自 帶 的 也 可 以 是 自 己 設(shè) 置 的 ， 選 擇 轉(zhuǎn) 換方 法 ， 與 方 法 種 介 紹 的 類(lèi) 似 ， 可 選 擇 三 參 數(shù)或 者 七 參 數(shù) ， 然 后 輸 入 各 個(gè) 參 數(shù) 指 。 通 過(guò) 為 這個(gè) 投 影 轉(zhuǎn) 換 公 式 指 定 一 個(gè) 名 稱(chēng) ， 可 以 在 以 后 的操 作 中 直 接 引 用 此 公 式 而 不 用 重 復(fù) 輸 入 各 個(gè) 參數(shù) 了 。 點(diǎn) 擊 OK生 成 這 個(gè) 投 影 轉(zhuǎn) 換 公 式 。 在 方 法 一 里 面 ， 我 們 是 動(dòng) 態(tài) 的 改 變 了 地 圖 的 投 影 ，然 后 通 過(guò) 數(shù) 據(jù) 導(dǎo) 出 的 辦 法 將

24、要 轉(zhuǎn) 換 投 影 的 圖 層 重 新 生成 的 。 在 這 里 ， 我 們 可 以 直 接 使 用 Data Management ToolsProjections and Tranformations下 的 Project命 令 ， 生 成 轉(zhuǎn) 換 后 的圖 層 文 件 ， Project命 令 分 別 位 于 Feature和 Raster目 錄 下 ， 分 別 針 對(duì) 于 矢 量 和 柵 格 數(shù) 據(jù) 。 在 這 個(gè) 命 令 中 ，在 指 定 了 輸 入 的 圖 層 后 ， Input Coordinate System自 動(dòng) 的 識(shí) 別 出 了 輸 入 的 投 影 ， 需 要 用 戶(hù)

25、指 定 輸 出 的 投影 ， 如 果 兩 者 與 之 前 定 義 投 影 轉(zhuǎn) 換 公 式 的 輸 入 和 輸 入投 影 的 話(huà) ， 在 下 面 的 Geographic Transformation下拉 框 中 會(huì) 出 現(xiàn) 之 前 定 義 的 公 式 名 稱(chēng) ， 直 接 選 擇 即 可 使用 。 這 些 參 數(shù) 怎 么 獲 取 ？（ 1） 直 接 去 買(mǎi)（ 2） 如 果 有 同 一 個(gè) 點(diǎn) 在 不 同 橢 球 體 下 的坐 標(biāo) 可 以 在 mapgis中 實(shí) 現(xiàn) ， mapgis可 以反 算 出 這 幾 個(gè) 參 數(shù) 。 附 加 內(nèi) 容 ： 把 地 球 橢 球 面 上 的 圖 形 展 繪 到 平

26、 面 上 ， 必 然 產(chǎn) 生 變 形 。 為了 減 少 變 形 誤 差 ， 采 用 一 種 適 當(dāng) 的 投 影 方 法 ， 這 就 是 高 斯 投 影 。 高 斯 投 影 是 將 地 球 劃 分 為 若 干 個(gè) 帶 ， 先 將 每 個(gè) 帶 投 影 到 圓柱 面 上 。 然 后 展 成 平 面 。 我 們 可 以 設(shè) 想 將 一 個(gè) 空 心 的 橢 圓 柱 橫套 地 球 ， 使 橢 圓 柱 的 中 心 軸 線(xiàn) 位 于 赤 道 面 內(nèi) 并 通 過(guò) 球 心 。 將 地球 按 6 分 帶 , 從 0 起 算 往 東 劃 分 , 0 6 為 第 1帶 , 6 12 為 第 2帶 ， ， 174 180

27、為 第 30帶 ,東 半 球 共 分 30個(gè) 投 影 ， 按 帶 進(jìn) 行 投 影 。 進(jìn) 行 第 1帶 投 影 時(shí) ， 使 地 球 3 經(jīng) 線(xiàn) 與圓 柱 面 相 切 ， 3 經(jīng) 線(xiàn) 長(zhǎng) 不 變 形 。 0 3 6 Y Y1296X X0 3 6 YX X Y1296 1 2 3 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 231 2 3 4 5 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 44 45 460 6 12 18 72 78 84 90 96 102 108 114 120 126 132 138

28、1 30 6 帶3 帶圖 中 上 半 部 為 6 度 帶 分 帶 情 況 ：將 地 球 按 6 分 帶 , 從 0 起 算 往 東 劃 分 , 0 6 （ 第 1帶 ） , 6 12 （ 第 2帶 ） ， ， 174 180 （ 第 30帶 ） ,東 半球 共 分 30個(gè) 投 影 ， 我 國(guó) 領(lǐng) 土 從 13 23帶 。圖 中 下 半 部 為 3 帶 分 帶 情 況 ：1 30 4 30 （ 第 1帶 ） ， 4 30 （ 第 2帶 ） ， 我 國(guó)領(lǐng) 土 3 帶 從 24 46帶 。 等 角 :即 橢 球 面 上 圖 形 投 影 到平 面 之 后 ， 其 角 度 相 等 ， 無(wú) 角 度變 形

29、， 但 距 離 與 面 積 稍 有 變 形 。 中 央 經(jīng) 線(xiàn) 投 影 后 仍 直 線(xiàn) ， 且長(zhǎng) 度 不 變 形 ， 見(jiàn) 右 圖 。 因 此 用 這條 直 線(xiàn) 作 為 平 面 直 角 坐 標(biāo) 系 的 縱軸 x軸 。 而 兩 側(cè) 其 他 經(jīng) 線(xiàn) 投 影 后呈 向 兩 極 收 斂 的 曲 線(xiàn) ， 并 與 中 央經(jīng) 線(xiàn) 對(duì) 稱(chēng) ， 距 中 央 經(jīng) 線(xiàn) 越 遠(yuǎn) 長(zhǎng) 度變 形 越 大 。 赤 道 投 影 也 為 直 線(xiàn) 。 因 此 ,這 條 直 線(xiàn) 作 為 平 面 直 角 坐 標(biāo) 的 橫 軸 y軸 。南 北 緯 線(xiàn) 投 影 后 呈 凹 向 兩 極 的 曲 線(xiàn) ， 且 與 赤 道 投 影 對(duì) 稱(chēng) 。 NS

30、 NS0 60 6 圓 樁 面Y軸X軸投影帶中央經(jīng)線(xiàn) 赤 道 投 影(c)高 斯 平 面 直 角 坐 標(biāo) 系 定 義 ： 高 斯 投 影 各 帶 構(gòu) 成 獨(dú) 立 的 坐 標(biāo)系 ， 中 央 經(jīng) 線(xiàn) 為 x軸 ， 赤 道 投 影 為 y軸 ， 兩 軸 的 交 點(diǎn) 為 坐 標(biāo) 原點(diǎn) 。 由 通 用 橫 坐 標(biāo) 換 算 實(shí) 際 橫 坐 標(biāo) 公 式 如 下 ： Y實(shí) 際 = Y通 用 （ 去 掉 小 數(shù) 點(diǎn) 向 左 數(shù) 第 7、 8兩 位 為 帶號(hào) ） -500000m 注 ： 我 國(guó) 領(lǐng) 土 從 13 23帶 ， 帶 號(hào) 占 兩 位 ， 直 接 去 掉 頭 兩 位 即可 。例 如 ： 某 點(diǎn) 通 用

31、橫 坐 標(biāo) Y通 用 =20386575.310m， 求 該 點(diǎn) 實(shí) 際 橫坐 標(biāo) 。 首 先 ， 將 20386575.310m中 20去 掉 （ 第 7位 為 0， 第 8位 為 2） 則 Y實(shí) 際 = 386575.310-500000 =-113424.690m 如 何 快 速 判 斷 是 3度 帶 還 是 6度 帶 ？X,Y判 斷 ？ 地 圖 配 準(zhǔn) 個(gè) 人 理 解 ： 將 不 正 確 的 坐 標(biāo) 賦 予 正 確 的 坐 標(biāo) 的過(guò) 程 ？過(guò) 程 線(xiàn) ：配 準(zhǔn) -定 義 投 影 -投 影 轉(zhuǎn) 換 幾 何 校 正 就 是 將 圖 像 數(shù) 據(jù) 投 影 到 平 面 上 ，使 其 符 合 地

32、圖 投 影 系 統(tǒng) 的 過(guò) 程 ； 而 將 地 圖坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 賦 予 圖 像 數(shù) 據(jù) 的 過(guò) 程 ， 稱(chēng) 為 地 理參 考 （ Georeferencing） 。 由 于 所 有 地 圖投 影 系 統(tǒng) 都 遵 從 于 一 定 的 地 圖 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) ，所 以 幾 何 校 正 過(guò) 程 包 含 了 地 理 參 考 過(guò) 程 。 前 幾 天 在 群 里 激 烈 的 討 論 了 一 下 ，配 準(zhǔn) 過(guò) 程 中 能 不 能 用 經(jīng) 緯 度 校 正 ？ 最 終 覺(jué) 得 是 可 以 的 。 首 先 ， 我 們 知 道 平 面 坐 標(biāo) 肯 定 有 經(jīng) 緯度 坐 標(biāo) ； 其 次 即 使 這 個(gè) 點(diǎn) 是 球

33、面 上 的 ， 但 是 投影 后 不 應(yīng) 該 改 變 吧 ， 但 是 一 定 要 知 道 是那 個(gè) 基 準(zhǔn) 面 上 的 ， 因 為 同 一 個(gè) 點(diǎn) 在 不 同的 基 準(zhǔn) 面 上 是 不 一 樣 的 。 回 憶 了 一 下 自 己 曾 經(jīng) 做 過(guò) 的 實(shí) 驗(yàn) ，雖 然 當(dāng) 時(shí) 沒(méi) 有 在 ArcGis下 做 ， 但 是 原 理是 不 應(yīng) 該 變 的 把 ！ 為 了 說(shuō) 明 問(wèn) 題 ， 我 只 好 把 我 的 實(shí) 驗(yàn)報(bào) 告 拿 出 來(lái) （ 有 點(diǎn) 舍 不 得 ） 這 次 配 準(zhǔn) 是 借 助 R2V和 Workstation。 Workstation的 功 能 很 強(qiáng) 大 的 ， 但 是我 只 用

34、了 有 限 的 幾 次 ， 可 悲 啊 ！ 上 面 幾 個(gè) 點(diǎn) 是 我 用 來(lái) 做 控 制 點(diǎn) 的 ， 在Workstation中 打 開(kāi) 后 ， 然 后 輸 入 經(jīng) 緯度 坐 標(biāo) 。 看 到 geographic想 到 了 什 么 ？ 因 為我 用 的 是 經(jīng) 緯 度 做 校 正 的 點(diǎn) ， 那 么 我 們還 應(yīng) 該 把 這 個(gè) 弄 到 平 面 上 去 吧 ， 看 下 面的 這 些 參 數(shù) 應(yīng) 該 很 清 楚 了 ， 這 些 才 是 做平 面 投 影 時(shí) 候 的 參 數(shù) 。 在 網(wǎng) 上 還 找 到 一 下 東 西 ， 順 便 整 理一 下 ， 希 望 主 人 能 夠 諒 解 先 看 第 一

35、個(gè) 主 人 的 ： 地 圖 配 準(zhǔn) 可 分 為 影 像 配 準(zhǔn) 和 空 間 配 準(zhǔn) 。影 像 配 準(zhǔn) 的 對(duì) 象 是 raster圖 ， 譬 如 TIFF圖 。 配 準(zhǔn) 后 的 圖 可 以 保 存 為 ESRI GRID, TIFF,或 ERDAS IMAGINE格 式 。 空 間配 準(zhǔn) （ Spatial Adjustment)是 對(duì) 矢 量 數(shù)據(jù) 配 準(zhǔn) 。一 、 影 像 配 準(zhǔn) 在 ArcGIS中 配 準(zhǔn) ： 1.打 開(kāi) ArcMap， 增 加 Georeferencing工 具 條 。 2. 把 需 要 進(jìn) 行 糾 正 的 影 像 增 加 到 ArcMap中 ， 會(huì)發(fā) 現(xiàn) Georef

36、erencing工 具 條 中 的 工 具 被 激 活 。在 view/data frame properties的 coordinate properties中 選 擇 坐 標(biāo) 系 。 如 果 是 大 地 （ 投 影 ）坐 標(biāo) 系 選 擇 predefined中 的 Projected coordinate system， 坐 標(biāo) 單 位 一 般 為 米 。 如 果是 地 理 坐 標(biāo) 系 （ 坐 標(biāo) 用 經(jīng) 緯 度 表 示 ） 表 示 則 選 擇Geographic coordinate system。 3.糾 正 前 可 以 去 掉 “ auto adjust”前 的 勾 。在 校 正 中

37、 我 們 需 要 知 道 一 些 特 殊 點(diǎn) 的 坐標(biāo) 。 如 公 里 網(wǎng) 格 的 交 點(diǎn) ， 我 們 從 圖 中 均勻 的 取 幾 個(gè) 點(diǎn) ， 不 少 于 7個(gè) 。 在 實(shí) 際 中 ，這 些 點(diǎn) 要 能 夠 均 勻 分 布 在 圖 中 。 4.首 先 將 Georeferencing工 具 條 的Georeferencing菜 單 下 Auto Adjust不選 擇 。 5.在 Georeferencing工 具 條 上 ， 點(diǎn) 擊Add Control Point按 鈕 。 6.使 用 該 工 具 在 掃 描 圖 上 精 確 到 找 一 個(gè) 控制 點(diǎn) 點(diǎn) 擊 ， 然 后 鼠 標(biāo) 右 擊 ，

38、 Input X and Y輸 入 該 點(diǎn) 實(shí) 際 的 坐 標(biāo) 位 置 。 采 用 地 理 坐標(biāo) 系 時(shí) 應(yīng) 輸 入 經(jīng) 緯 度 ， 經(jīng) 緯 度 用 小 數(shù) 表示 ， 如 110 3030應(yīng) 寫(xiě) 成 110.508(=110+30.5/60)。 7.用 相 同 的 方 法 ， 在 影 像 上 增 加 多 個(gè) 控制 點(diǎn) ， 輸 入 它 們 的 實(shí) 際 坐 標(biāo) 。 8.增 加 所 有 控 制 點(diǎn) 后 ， 在Georeferencing菜 單 下 ， 點(diǎn) 擊 Update Display。 9.更 新 后 ， 就 變 成 真 實(shí) 的 坐 標(biāo) 。 10.在 Georeferencing菜 單 下 ，

39、點(diǎn) 擊Rectify， 將 校 準(zhǔn) 后 的 影 像 另 存 。 這 位 主 人 已 經(jīng) 告 訴 我 們 ， 我 們 在 投 影的 時(shí) 候 看 我 們 要 選 擇 以 米 為 單 位 的 還 是以 經(jīng) 緯 度 為 單 位 的 ， 一 大 堆 的 文 字 描 述的 很 詳 細(xì) ， 但 是 如 果 能 有 相 關(guān) 圖 片 的 配合 應(yīng) 該 更 好 ！ 第 二 位 主 人 的 ： 影 像 校 準(zhǔn)所 有 圖 件 掃 描 后 都 必 須 經(jīng) 過(guò) 掃 描 糾 正 ， 對(duì) 掃 描 后的 柵 格 圖 進(jìn) 行 檢 查 ， 以 確 保 矢 量 化 工 作 順 利進(jìn) 行 。對(duì) 影 像 的 校 準(zhǔn) 有 很 多 方 法

40、,下 面 介 紹 一 種 常 用 方 法 。打 開(kāi) ArcMap， 增 加 Georeferncing工 具 條 。把 需 要 進(jìn) 行 糾 正 的 影 像 增 加 到 ArcMap中 ， 會(huì) 發(fā) 現(xiàn)Georeferncing工 具 條 中 的 工 具 被 激 活 。 在 校 正 中 我 們 需 要 知 道 一 些 特 殊 點(diǎn) 的 坐 標(biāo) 。 通 過(guò)讀 圖 ， 我 們 知 道 坐 標(biāo) 的 點(diǎn) 就 是 公 里 網(wǎng) 格 的 交點(diǎn) ， 我 們 可 以 從 圖 中 均 勻 的 取 幾 個(gè) 點(diǎn) 。 一 般在 實(shí) 際 中 ， 這 些 點(diǎn) 應(yīng) 該 能 夠 均 勻 分 布 。首 先 將 Georeferncin

41、g工 具 條 的 Georeferncing菜 單 下 Auto Adjust不 選 擇 。在 Georeferncing工 具 條 上 ， 點(diǎn) 擊 Add Control Point按 鈕 。 使 用 該 工 具 在 掃 描 圖 上 精 確 到 找一 個(gè) 控 制 點(diǎn) 點(diǎn) 擊 ， 然 后 鼠 標(biāo) 右 擊 輸 入該 點(diǎn) 實(shí) 際 的 坐 標(biāo) 位 置 ， 如 下 圖 所 示 ： 用 相 同 的 方 法 ， 在 影 像 上 增 加 多 個(gè) 控 制 點(diǎn) ，輸 入 它 們 的 實(shí) 際 坐 標(biāo) 。增 加 所 有 控 制 點(diǎn) 后 ， 在 Georeferencing菜單 下 ， 點(diǎn) 擊 Update Disp

42、lay。 更 新 后 ， 就 變 成 真 實(shí) 的 坐 標(biāo) 。 在 Georeferencing菜 單 下 ， 點(diǎn)Rectify， 將 校 準(zhǔn) 后 的 影 像 另 存 。 通 過(guò) 比 較 可 以 看 出 兩 位 主 人 的 步 驟 是一 某 一 樣 的 ， 只 是 一 個(gè) 用 的 是 經(jīng) 緯 度 為單 位 ， 而 另 一 位 是 用 米 為 單 位 的 。 如 果 我 沒(méi) 有 記 錯(cuò) 的 話(huà) ， 還 有 其 他 辦法 比 如 把 這 些 要 校 正 的 點(diǎn) 對(duì) 應(yīng) 起 來(lái) 寫(xiě) 在一 個(gè) txt文 件 里 ， 然 后 讀 取 進(jìn) 來(lái) 。 對(duì) 于 與 矢 量 的 校 正 就 略 了 吧 。 剛 才

43、說(shuō) 過(guò) 校 正 后 要 定 義 投 影 ：對(duì) 于 以 經(jīng) 緯 度 為 單 位 的 我 個(gè) 人 認(rèn) 為 分 為 兩 步 ：Geographic-project 而 以 米 為 單 位 的 一 步 到 位 。 個(gè) 人 覺(jué) 得 ， 定 義 投 影 只 是 附 加 了 相 關(guān) 信 息 ， 而投 影 變 換 才 會(huì) 使 配 準(zhǔn) 后 的 坐 標(biāo) 發(fā) 生 改 變 。 但 是 我 個(gè) 人 建 議 用 米 為 單 位 ， 如 果 以經(jīng) 緯 度 為 單 位 ， 稍 不 準(zhǔn) 確 ， 那 么 誤 差 就會(huì) 很 大 。 如 有 不 同 意 見(jiàn) 的 ， 請(qǐng) QQ留 言 或 者 郵件 交 流 。 Thanks for attention !