“2000坐標”成了標配,你還不懂坐標系定義和轉換?(含西安80/WGS84轉2000實操)
國土空間規劃明確要求“統一采用2000國家大地坐系”和“1985年國家高程基準”作為空間定位基礎,可是很多時候我們拿到的數據坐標并不是“2000國家大地坐標系”,需要進行坐標轉換,這可就犯了難?
其實不只是國土空間規劃,其他需要應用ArcGIS的行業同理——
坐標系統是GIS數據重要的數學基礎,用于表示地理要素、圖像和觀測結果的參照系統,坐標系統的定義能夠保證地理數據在軟件中正確的顯示其位置、方向和距離,缺少坐標系統的GIS數據是不完善的。
本課,我們來學習下ArcGIS中坐標定義與轉換的相關知識。
ArcGIS中的坐標系統 ArcGIS中預定義了兩套坐標系統,地理坐標系(Geographic coordinate system)和投影坐標系(Projectedcoordinate system)。 GCS_Beijing_1954(Krasovsky_1940) GCS_Xian_1980(IAG_75) GCS_WGS_1984(WGS_1984) GCS_CN_2000(CN_2000) 投影坐標系是個啥? 將球面坐標轉化為平面坐標的過程稱為投影。 投影坐標系的實質是平面坐標系統,地圖單位通常為米。 投影坐標系在二維平面中進行定義。 與地理坐標系不同,在二維空間范圍內,投影坐標系的長度、角度和面積恒定。投影坐標系始終基于地理坐標系,即:
“投影坐標系=地理坐標系 投影算法函數“。
我國的投影坐標系——
我們國家的投影坐標系主要采用高斯-克呂格投影,分為6度和3度分帶投影,1:2.5萬-1:50萬比例尺地形圖采用經差6度分帶,1:1萬比例尺的地形圖采用經差3度分帶。
具體分帶法是:
6度分帶從本初子午線(prime meridian)開始,按經差6度為一個投影帶自西向東劃分,全球共分60個投影帶,中國跨13-23帶;
3度分帶是從東經1度30分經線(1.5°)開始,按經差3度為一個投影帶自西向東劃分,全球共分120個投影帶,中國跨25-45帶。
ArcGIS中的投影坐標系——
在CoordinateSystems\Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Beijing 1954目錄中,我們可以看到四種不同的命名方式:
Part 2
ArcGIS定義坐標系 ArcGIS中所有地理數據集均需要用于顯示、測量和轉換地理數據的坐標系,該坐標系在 ArcGIS 中使用。如果某一數據集的坐標系未知或不正確,可以使用定義坐標系統的工具來指定正確的坐標系,使用此工具前,必須已獲知該數據集的正確坐標系。 該工具為包含未定義或未知坐標系的要素類或數據集定義坐標系,位于ArcToolbox—Data management tools—Projections andtransfomations—Define Projections Input Dataset:要定義投影的數據集或要素類 CoordinateSystem:為數據集定義的坐標系統 Part 3 ArcGIS投影轉換 在數據的操作中,我們經常需要將不同坐標系統的數據轉換到統一坐標系下,方便對數據進行處理與分析,軟件中坐標系轉換常用以下兩種方式: ArcGIS軟件中已經定義了坐標轉換參數時,可直接調用坐標系轉換工具,直接選擇轉換參數即可。工具位于ArcToolbox—Data management tools—Projections andtransfomations——Feature—Project(柵格數據投影轉換工具 Raster—Project raster),在工具界面中輸入以下參數: Inputdataset:要投影的要素類、要素圖層或要素數據集 OutputDataset:已在輸出坐標系參數中指定坐標系的新要素數據集或要素類。 out_coor_system:已知要素類將轉換到的新坐標系 GeographicTransformation:列表中為轉換參數,以GCS_Beijing_1954轉為GCS_WGS_1984為例,各轉換參數含義如下: Beijing_1954_To_WGS_1984_1 15918 鄂爾多斯盆地 Beijing_1954_To_WGS_1984_2 15919 黃海海域 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 北部灣 Beijing_1954_To_WGS_1984_6 15936鄂爾多斯盆地 該方法轉換后會有不同程度的偏差,需要進行地理配準或空間校正。 當ArcGIS軟件中不能自動實現投影間直接轉換時,需要自定義七參數或三參數實現投影轉換,(首先你要獲得參數)以七參數為例,轉換方法如下: 在ArcToolbox中選擇Create CustomGeographic Transformation工具,在彈出的窗口中,輸入一個轉換的名字,如wgs84ToBJ54。在定義地理轉換方法下面,在Method中選擇合適的轉換方法如 COORDINATE_FRAME,然后輸入七參數,即平移參數、旋轉角度和比例因子,如圖所示: 打開工具箱下的Data management tools—Projections and Transformations>Feature>Project,在彈出的窗口中輸入要轉換的數據以及Output Coordinate System,然后輸入第一步自定義的地理坐標系如wgs84ToBJ54,開始投影變換,如圖所示完成投影轉換: Part 4 一.矢量數據坐標系轉換 工具:【工具箱---數據管理工具--投影和變換----投影/批量投影】 原理:將西安80坐標系的數據 坐標系投影為西安80地理坐標系,然后再次操作投影為地理2000坐標系,最后重新認定2000投影坐標系 步驟: 1.將原始80坐標系的矢量數據投影為80地理坐標系,等待投影成功 2.定義剛剛生成的80地理坐標系的數據的坐標系為地理坐標系2000,保存 3.將定義為2000坐標系的影像重新投影 4.完成,結果 批量投影操作和單個投影一致,處理多個數據可以使用批量投影 二.影像數據坐標系轉換(WGS84轉2000) 工具:【工具箱---數據管理工具--投影和變換----柵格---投影柵格】 原理:將wgs84坐標系的數據 坐標系投影為wgs84地理坐標系,然后再次操作投影為地理2000坐標系,最后重新認定2000投影坐標系 步驟: 1.將原始84坐標系的影像數據投影為84地理坐標系,等待投影成功 2.定義剛剛生成的84地理坐標系的影像的坐標系為地理坐標系2000,保存 3.將定義為2000坐標系的影像重新投影 4.完成,查看最終結果自定義七參數地理轉換
投影轉換
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