GIS中坐标投影转换的问题

GIS中坐标投影转换的问题

一、地理坐标与投影坐标的区别（考研初试复试常考题）：

• 地理坐标：地理坐标系统（Geographic Coordinate Systems gcs）用一个三维的球面来确定地物在地球上的位置，地面点的地理坐标有经度、纬度、高程构成。地理坐标系统与选择的地球椭球体和大地基准面有关。椭球体定义了地球的形状，而大地基准面确定了椭球体的中心。
• 投影坐标：投影坐标系统（Projected Coordinate Systems pcs）是根据某种映射关系，将地理坐标系统中由经纬度确定的三维球面坐标投影到二维的平面上所使用的坐标系统。在该坐标系统中，点的位置是由(x,y,z)坐标来确定的。由于投影坐标是将球面展会在平面上，因此不可避免会产生变形。这些变形包括3种：长度变形、角度变形以及面积变形。

总而言之就是一句话：地理坐标是三维坐标、投影坐标是平面坐标。所以投影坐标可以计算矢量要素的面积和长度。

投影参数

​ 地理坐标和投影坐标是GIS数据的基础。在实际的数据获取和共享中时常会涉及到坐标转换，只有深刻理解坐标系统的原理，才能对坐标转换了如指掌。

二、ArcGIS中坐标转换的步骤

地理坐标转换成Alert坐标（以中国县级行政区域数据为例）

转换前：

投影前

地理坐标基本参数：

GCS_Beijing_1954

EPSG代码: 4214

角度单位:度(0.0174532925199433)

本初子午线:格林尼治(0.0)

基准:D_Beijing_1954

球体:克拉索夫斯基椭球_1940

半轴长:6378245.0

半短轴:6356863.018773047

逆压扁:298.3

转换后：

投影后

可能中国数据看不出区别

世界数据投影

世界行政区换数据就能看出区别了

• 在这个自定义的坐标系下中国的行政区位于投影的中央，同时角度变形和面积变形是最小的。所以通用的Albert投影用于编制中国行政区划图和地形图。

投影坐标的基本参数：

Asia_North_Albers_Equal_Area_Conic
授权:自定义

投影:阿尔伯斯
False_Easting: 0.0
False_Northing: 0.0
Central_Meridian: 105.0
Standard_Parallel_1: 25.0
Standard_Parallel_2: 47.0
Latitude_Of_Origin: 0.0
线性单位:米(1.0)

简单介绍一下Albert投影：

阿尔伯斯投影是正轴等面积割圆锥投影，假设地球割圆锥于两条标准纬线、应用等面积条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿着圆锥一条母线剪开，展开即得到本投影。

Albert投影有三个重要的参数：

• 中央子午线：Central_Meridian
• 左标准线：Standard_Parallel_1
• 右标准线：Standard_Parallel_2

通过投影坐标可以计算行政区面积：

计算面积

这里选取蒙古面积作为测试：

投影后计算面积

百度给出的面积：

蒙古面积

存在误差，但是相对接近。

三、投影转换步骤（自定义Alert投影为例）

• 明确转换的过程：

  1、明确是地理坐标转换成投影坐标还是投影坐标转换成投影坐标；

  2、明确是自定义的投影坐标还是默认参数的投影坐标。

• ArcGIS投影转换操作：

  1、加载原始数据，查看数据坐标格式：

原始数据

2、数据已经有坐标无需进行定义投影（若数据没有坐标需定义投影才能进行投影转换）。下一步进行投影转换和投影参数设置：

工具位置：ToolBox ->Data Management Tool.tbx ->投影和变换 ->要素 ->投影

选择目标投影：

目标投影

修改投影参数：

修改投影参数

点击确定，即可进行重投影。

重投影后的数据必须重新打开一个ArcMap界面查看，否则看不到投影后的效果， 因为ArcMap默认第一次加载的数据的坐标。

投影后效果

对于别的投影转换也是相同的原理。转换后看不到效果，多试几次。