坐标系统与投影在arcgis系统中的应用

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1、坐标系统与投影在ArcGIS系统中的应用摘要：本文对投影坐标系统的定义及分类进行了筒要的说明，重点阐述了ArcGIS系统下，实施坐标投影变换的方法及应用，为各类测量成果、GIS数据的坐标变换与可持续应用提供了参考。关键词：坐标系统；投影；ArcGIS；应用中图分类号：P282.2文献标识码：A文章编号：0引言GIS处理的是空间数据信息，而所有对空间信息的量算都是基于某个坐标系统的，因此，GIS中坐标系统的定义是GIS系统的基础，正确理解GIS中的坐标系统变得尤为重要。我国自1954北京坐标系发布以来，又陆续发布了1980年西安坐标系、2000国家大地坐标系，每套坐标系统的应用，都会涉及大量

2、的地图数据和坐标成果，如何切实有效地利用以往的数据资源，充分理解坐标系统和投影变换的原理，切实做好坐标系统和投影变换工作，逐渐成为现代GIS数据处理和应用的一项重要工作内容。1投影坐标系统(ProjectedCoordinateSystems)1.1地图投影及分类地球椭球体表面是个曲面，而我们日常生活中地图量测的空间通常是二维平面，因此在地图制图和线性量测时首先要考虑把曲面转化成平面。由于球面上点的位置是用地理坐标（X，I］））表示的，而平面上的点的位置是用直角坐标（X，y）表示的，所以要想用地球表面上的点转换到平面上，必须采用一定的方法来确定地理坐标与平面坐标或极坐标之间的关系。这种在球

3、面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，就是地球投影方法。从上述定义中可以看出，将球面坐标转化为平面坐标的过程便是投影过程，投影所需要的必要条件是：第一、任何一种投影都必须基于一个椭球（地球椭球体）；第二、将球面坐标转换为平面坐标（投影算法）；简单地说投影坐标系是地理坐标系+投影过程。投影从根本上来说是一种数学变换方法，那么任何一种投影都会存在一定的变形，因此可以按照变形性质将投影方法分为：等角投影（ConformalProjection）、等积投影（EqualAreaProjection）、等距投影（EquidistantProjection）、方位角投影（True-directi

4、onProjection）四种。每种投影根据其名称就可以知道其方法保证了数据的哪些几何属性，在实际应用过程中应根据需要来选取适当的投影方法。按照投影的构成方法分类有可分为方位、圆柱、圆锥投影三种，在此基础上，根据几何面与球面的关系位置不同又分为正轴、横轴和斜轴三种。1.2Gauss-Kruger投影Gauss-Kruger投影是我国目前应用最广泛的投影之一，属于“等角横切圆柱投影”。由德国CarlFriedrichGauss于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家JohannesKruger于1912年对投影公式加以补充，故名Gauss-Kruger投影。Gauss-Kruger投影没

5、有角度变形，在长度和面积上变形也很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大处在投影带内赤道的两端。按一定经差将地球椭球面划分若干投影带，这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。分带时既要控制长度变形使其不大于测误差，又要使带数不至于过多以减少换带计算工作，据此原则将地球椭球面沿中央子午线划分经差相等的瓜瓣形地带，以便分带投影，通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。六度带中央经线的计算方法为6n-3,三度带中央经线的计算方法为3n，按此计算方法，我国的经度范围西起73°东至135°，可分带11个六度带，或22个三度带。我国的地形图比例尺大于1:50万时采用六度带G

6、auss-Kruger投影。三度带Gauss-Kruger投影多用于大比例尺1:1万测图，如城建坐标多采用三度带的Gauss-Kruger投影。Gauss-Kmger投影按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中央经线（L0）投影为纵轴X，赤道投影为横轴Y，两轴交点即为各带的坐标原点。为了避免横坐标出现负值，Gauss-Kruger投影北半球投影中规定将坐标纵轴西移500千米当作起始轴。由于Gauss-Kruger投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全不同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，通常在横轴前加上带号，以示区别。1.2ArcGIS中对国家坐标系

7、的表达在ArcGIS软件中，预定义了我国的北京1954和1980年西安坐标系统。在${AreGISHome}CoordinateSyestemesCoordinateSyeternesProjectedCoordinateSyetemsGaussKrugerBeijing1954目录中，我们可以考到四种不同的命名方式：Beijing19543DegreeGKCM75E.prjBeijing19543Degree