【GIS工具】百度poi加载工具之玩转坐标系统!

转自本人公众号“规划酱”
【GIS工具】百度poi加载工具之玩转坐标系统![2020-09-29]

1、ArcGIS中的坐标系

在ArcGis中我们要面对的两种坐标,地理坐标系和投影坐标系。

  • 地理坐标系(Geographic Coordinate System),是使用三维球面来定义地球表面位置,以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。由基准面确定,常见的:北京54、西安80、WGS84、CGCS2000
  • 投影坐标系 (Projected Coordinate System)平面坐标系统地图单位通常为米 ,也称为平面坐标。如我们三调用地中使用的CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_40。

前一个是空间,后一个是平面,前一个用经纬度,后一个用米,好理解的。
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  • 点开地理坐标系>Asia,第六个就是国家2000坐标系统
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  • 点开投影坐标系,第四个Gauss Kruger(高斯-克吕格),有一个专门的CGCS200的文件夹,里面有一堆投影坐标,怎么选?往下看!
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2、什么是高斯投影

简单了解一下,来自百度:
高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”,又名"等角横切椭圆柱投影”,地球椭球面和平面间正形投影的一种。德国数学家、物理学家、天文学家高斯(CarlFriedrichGauss,1777一1855)于十九世纪二十年代拟定,后经德国大地测量学家克吕格(JohannesKruger,1857~1928)于1912年对投影公式加以补充,故名。

我国地缘辽阔,为减少投影变形,将高斯-克吕格投影分为3度带或6度带投影。按国家规定我国1:2.5-1:50万地形图均采用6度分带;1:1万及更大比例尺地形图采用3度分带,以保证必要的精度。

那3度带或6度带投影又是什么?

想象一下剥桔子,剥开就下图这个样子,剥的大一些,6度一瓣(图上半部分),精度更高就剥的小一些,3度一瓣(图下半部分),这样就把地球剥开成了平面。

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我国经度范围西起73°,东至135°,横跨11个六度带,对应带号是13-23度带,三度带比6度带多一倍,是24-45度带。
看当地的经度,就知道选什么投影坐标了!
我这个三调用地里是119.xxxx,属于上图40这个3度带区间里,中央子午线是120°,所以投影坐标就选

CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_40
坐标编码:坐标系 __ 3度投影带 __ 高斯-克吕格投影__40区域

在这里插入图片描述

3、ArcGIS转坐标

知道了坐标是什么在GIS里同坐标系的投影转换很简单:

  • 工具箱>投影和变换>要素>投影 双击打开
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  • 选择要转的图层,已知坐标系就会默认读取,若没有坐标系,可用定义投影工具指定一个坐标。

  • 输出坐标系选择对应经度的投影坐标系,这样坐标投影就可以直接完成。反之也一样操作。

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不同基准面的坐标系转换就需要参数了:

  • 如输入是WGS84坐标的,输出2000坐标,这里就需要地理变换的参数了
  • 下拉菜单里是GIS自带的转换参数,可以看到有部分WGS84的转出参数,就是没有2000的。
  • 使用自定义地理(坐标)变换工具,可输入相应的参数,自定义地理变换。
    我估计你跟我一样也没有转2000的参数,因为大部分地方坐标的参数都是保密的,怎么办,有小技巧用往下看!

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4、 百度\火星\WGS84坐标

要爬取百度poi坐标,又涉及到的三个坐标系,了解一下:

  • WGS84:为地理坐标系,也是目前广泛使用的GPS全球卫星定位系统使用的坐标系。Google Earth和中国外的Google Map使用。
  • GCJ02:又称火星坐标系,是由中国国家测绘局制定的地理坐标系统,是由WGS84加密后得到的坐标系。Google Map中国、高德和腾讯使用。
  • BD09:为百度坐标系,在GCJ02坐标系基础上再次加密。其中bd09ll表示百度经纬度坐标,bd09mc表示百度墨卡托米制坐标。

刚才说了,我们用的是2000的投影坐标,这样我们的坐标转换路径就出来了,在爬取poi之前,我们需要搞定以下转换:

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  • 第一个转换,我们可以在GIS中实现转换;
  • 第二个转换,参考一篇论文:
    魏子卿的《2000中国大地坐标系及其与WGS84的比较》[J].大地测量与地球动力学,2008(05):1-5.
    结论是在坐标系的实现精度范围内,CGCS2000坐标和WGS84(G1150)坐标是一致的。
    小技巧就是有很多坐标我们可以在GIS中的转成WGS84,然后定义成CGCS2000来使用!

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  • 第三、四转换,百度API提供了解决办法,当然也有不少工具提供了相应的转换服务,或者用代码解决都很方便。工具中使用的代码转换,CSDN中有各种版本。

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至此技术上算是解决了坐标转换的问题,然鹅,我们还需要将爬取的POI坐标再四三二一转换成2000系坐标,才能显示在GIS中。
测试了多种方式,在工具箱中虽然调用GIS工具的转换精度最高,但还是纯代码的方式转换效率最高,相应的转换代码也是通过多处查找、测试才确定下来的。

5、百度POI加载工具

国土空间工具箱1.4_by规划酱(后文获取) 放在任一ArcGIS连接文件夹内即可看到 百度poi加载工具。
工具自动获得图层坐标范围,通过百度API接口下载相应范围的poi信息数据,最后在图层中新建点图层,显示所有poi点。

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下期详细介绍工具操作和百度API_Key的申请操作,如果你已经有百度API_Key,那就可以用起来了。
展示一下爬取界面:
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9月29日更新了
国土空间工具箱1.4_by规划酱.tbx


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