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1、ArcGIS的坐標,投影變換,閆磊,2020年8月11日,Page 2,本章內(nèi)容,ArcGIS的坐標,投影文件的含義 北京54坐標系、西安80坐標系、wgs84的區(qū)別 3度分度和6度分帶 投影文件的含義 比例尺和數(shù)據(jù)精度 數(shù)據(jù)單位 ArcGIS的平面坐標和球面投影變換操作 ArcGIS動態(tài)投影操作,Page 3,ArcGIS的坐標,投影,1、ArcGIS的坐標,投影文件的含義 一、ArcGIS中坐標系統(tǒng)兩種:地理坐標系與投影坐標系 地理坐標系(Geographic coordinate system),是以經(jīng)緯度為地圖的存儲單位的,也成球面坐標 ,如WGS 1984(GPS點),Xian 19
2、80.prj Beijing 1954.prj,,Page 4,坐標系統(tǒng),投影坐標系統(tǒng) (Projection coordinate system)平面坐標系統(tǒng)地圖單位通常為米 ,也成非地球投影坐標系統(tǒng) (not earth),或者是平面坐標 坐標是GIS數(shù)據(jù)的骨骼框架,能夠?qū)⑽覀兊臄?shù)據(jù)定位到相應的位置,為地圖中的每一點提供準確的坐標,對地理坐標系坐標0360,Page 5,1.1北京54坐標系、西安80坐標系、wgs84的區(qū)別,北京54坐標系與西安80坐標系都是以Gauss_Kruger為基礎(chǔ),經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標系 北京54坐標系:1954建立原點不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃 西安8
3、0坐標系:也稱國家大地坐標系, 1980年,原點在西安附近 GPS系統(tǒng)所采用的是1984年世界大地坐標系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)。WGS-84坐標系是美國國防部研制確定的大地坐標系。原點是地球的質(zhì)心,Page 6,1.2北京54坐標系、西安80坐標系、wgs84的區(qū)別,北京54:長半軸a=6378245m:短半軸b=6356863m 扁率 f=1/298.3 西安80:長半軸a=6378140m;短半軸b=6356755m 扁率f=1/298.25 WGS-84:長半軸a=6378137m;短半軸b=6356752.314 m 扁率f=1/298.2
4、5 是經(jīng)緯度坐標系統(tǒng) 注:扁率:f=(a-b)/a 西安80坐標系與北京54坐標系轉(zhuǎn)換是不嚴密 不存在統(tǒng)一的公式 地球上同一點,各個坐標系的經(jīng)緯度是不一樣的,Page 7,1.3、 3度,6度分帶含義,分度方法: 有3度和6度分帶法,中央經(jīng)線:對于6分帶法:從格林威治零度經(jīng)線起,每6分為一個投影帶,全球共分為60個投影帶,東半球從東經(jīng)0-6為第一帶,中央經(jīng)線為3 9 ,依此類推,投影帶號為1-30。其投影代號n和中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計算公式為:L0=(6n-3);西半球投影帶從180回算到0,編號為31-60,投影代號n和中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計算公式L0=360-(6n-3)。,Page 8,1.
5、2、 3度,6度分帶含義,3分帶法:從東經(jīng)130起,每3為一帶,將全球劃分為120個投影帶,東經(jīng)130-430,...17830-西經(jīng)17830,...130-東經(jīng)130。 東半球有60個投影帶,編號1-60,各帶中央經(jīng)線計算公式:L0=3n ,中央經(jīng)線為3、6...180。 西半球有60個投影帶,編號1-60,各帶中央經(jīng)線計算公式:L0=360-3n ,中央經(jīng)線為西經(jīng)177、...3、0,Page 9,1.2、 3度,6度分帶含義,四、帶號和中央經(jīng)線的計算公式 1、3度帶 中央經(jīng)線 L0=3n 帶號n:=L0/3 2、6度帶 中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計算公式為:L0=(6n-3) 帶號n:=(L0
6、+3)/6,Page 10,1.2、 3度,6度分帶含義,五、反算最近經(jīng)線 1、3度帶 是以中央經(jīng)線左右(正負)各1.5度 2、6度帶 是以中央經(jīng)線左右(正負)各3度,Page 11,3度分度和6度分帶,Page 12,一個3度和6度詳細解釋,,,一個六度分帶,包含一個完整的3度分帶和兩個都是一半的具體更詳細的見,Page 13,1.3arcgis坐標系統(tǒng)文件說明,北京54坐標系、西安80坐標系、wgs84找到地理坐標系,Page 14,1.3arcgis坐標系統(tǒng)文件說明,在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss KrugerB
7、eijing 1954 目錄中,我們可以看到四種不同的命名方式: Beijing 1954 Degree GK CM 102E.prj Beijing 1954 Degree GK Zone 34.prj Beijing 1954 GK Zone 16.prj Beijing 1954 GK Zone 16N.prj 說明如下: 三度分帶法的北京坐標系,中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標,橫坐標前不帶加號 三度分帶法的北京坐標系,中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標,橫坐標前加帶號 六度分帶法的北京坐標系,分帶號為16,橫坐標前加帶號 六度分帶法的北京坐標系,分帶號為16,橫坐標前不加帶號 記憶方式:3
8、度分帶,前有3,,Page 15,1.3ArcGIS的坐標,投影文件的含義,在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss Krugerxian 1980 目錄中,我們可以看到四種不同的命名方式: Xian 1980 3 Degree GK CM 102E.prj Xian 1980 3 Degree GK Zone 34.prj Xian 1980 GK CM 117E.prj Xian 1980 GK Zone 17.prj 三度分帶法的西安80坐標系,中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標,橫坐標前不帶加號 三度分帶法的西安80坐標系,
9、中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標,橫坐標前加帶號 六度分帶法的西安80坐標系,分帶號為20,中央經(jīng)線117,橫坐標前不加帶號 六度分帶法的西安80坐標系,分帶號為17,中央經(jīng)線99 ,橫坐標前加帶號 記憶方式:3度分帶,前有3,,Page 16,1.4比例尺和數(shù)據(jù)精度概念,我們通常說的1:1萬、1:25萬、1:5萬、1:10萬、1:25萬、1:50萬、1:100萬 ,還有1:500,1:1000,1:2000 比例尺有大小,1:500是大比例尺,1:5萬是小比例尺,由于比例尺是個比值,分母越大,比例尺也越小 到底什么是比例尺,最簡單的講,比例尺=圖上距離/實地距離,,Page 17,比例尺舉例和
10、數(shù)據(jù)精度,所以:比例尺 1:500的紙張1mm 對應地圖500mm,0.5m,1:10000紙張1mm :1*10000=10m,10米 一副實際的實際地圖實際上的數(shù)據(jù)精度,肉眼觀察最小距離為0.1mm,所以:1:500的數(shù)據(jù)精度為:0.1*500=5cm,5公分 1:10000數(shù)據(jù)精度為:0.1*10000=1m,1米,Page 18,1.5數(shù)據(jù)單位,長度單位 1km(公里)=1000m(米,公尺) 1m=1000mm(毫米),1m=100cm(厘米),1m=10dm(分米) 1m=3尺, 面積單位 1公頃=100畝,1公頃=1萬平方米,1平方公里=100公頃, 1平方公里=100萬平方米,
11、 1平方公里=1500畝,Page 19,1.5數(shù)據(jù)單位,電子世界的特殊單位(英寸),英寸很常見計算機屏幕,電視機等等 1英寸(inch )=25.4mm, 屏幕比例計算 1英寸=96像素, 打印的比例尺 300dpi= 1英寸=300像素(點),Page 20,度和米轉(zhuǎn)換,度和米嚴格意義無法轉(zhuǎn)換,因為地球是橢圓的,在不同的參數(shù)中不一樣,就是統(tǒng)一坐標系統(tǒng)如西安80,經(jīng)線1度和緯線1度長度也是不一樣的。 大概計算如下: 西安80:長半軸a=6378140m;短半軸b=6356755m 扁率f=1/298.25 經(jīng)度:以赤道為例:1度=6378140*2*3.1415926/360/1000=111.3km 合計1分為:1分大約1.85km,1秒大約30m 靠近兩級(南北極)數(shù)字越小。,Page 21,2ArcGIS的平面坐標和球面投影變換操作,1、北京54經(jīng)緯度轉(zhuǎn)北京54投影坐標,Page 22,2ArcGIS的平面坐標和球面投影變換操作,2、西安80經(jīng)緯度轉(zhuǎn)西安80投影坐標,Page 23,3、動態(tài)投影含義,1、圖層能自動轉(zhuǎn)換疊加 2、平面坐標獲得經(jīng)緯度,