深入理解=地理坐标系=大地坐标系地理坐标:为球面坐标。
参考平面地是椭球面。
坐标单位:经纬度大地坐标:为平面坐标。
参考平面地是水平面坐标单位:米、千米等.地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。
(投影:将不规则的地球曲面转换为平面)在ArcGIS中预定义了两套坐标系:地理坐标系(Geographiccoordinatesystem)投影坐标系(Projectedcoordinatesystem),1、首先理解地理坐标系(Geographiccoordinatesystem),Geographiccoordinatesystem直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显,Geographiccoordinatesystem是球面坐标系统。
我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如何进行操作呢?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求我们找到这样的一个椭球体.这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。
具有长半轴,短半轴,偏心率。
以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid:Krasovsky_1940SemimajorAxis:6378245。
0000000SemiminorAxis:6356863。
000000InverseFlattening(扁率):298。
3010000然而有了这个椭球体以后还不够,还需要一个大地基准面将这个椭球定位。
在坐标系统描述中,可以看到有这么一行:Datum:D_Beijing_1954表示,大地基准面是D_Beijing_1954。
-—-——-—-————--———---—————--———---—-—-——-——-——-————-———-—————-—---—-—--———-———--—有了Spheroid和Datum两个基本条件,地理坐标系统便可以使用。
完整参数:Alias:Abbreviation:Remarks:AngularUnit:Degree(0。
9943299)PrimeMeridian(起始经度):Greenwich(0。
0000000)Datum(大地基准面):D_Beijing_1954Spheroid(参考椭球体):Krasovsky_1940SemimajorAxis:6378245。
0000000SemiminorAxis:6356863。
000000InverseFlattening:298。
30100002、接下来便是Projectioncoordinatesystem(投影坐标系统),首先看看投影坐标系统中的一些参数。
Projection:Gauss_KrugerParameters:False_Easting:500000。
000000False_Northing:0。
000000Central_Meridian:117。
000000Scale_Factor:1.000000Latitude_Of_Origin:0.000000 LinearUnit:Meter(1。
000000)GeographicCoordinateSystem: Name:GCS_Beijing_1954Alias:Abbreviation:Remarks:AngularUnit:Degree(0.9943299)PrimeMeridian:Greenwich(0.0000000) Datum:D_Beijing_1954Spheroid:Krasovsky_1940 SemimajorAxis:6378245。
0000000 SemiminorAxis:6356863。
000000 InverseFlattening:298.3010000从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有GeographicCoordinateSystem。
投影坐标系统,实质上便是平面坐标系统,其地图单位通常为米。
那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢?这时候,又要说明一下投影的意义:将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。
好了,投影的条件就出来了:a、球面坐标b、转化过程(也就是算法)也就是说,要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标,然后才能使用算法去投影!即每一个投影坐标系统都必须要求有GeographicCoordinateSystem参数。
关于北京54和西安80是我们使用最多的坐标系先简单介绍高斯—克吕格投影的基本知识,了解就直接跳过,我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影,其通常是按6度和3度分带投影,1:2.5万-1:50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。
具体分带法是:6度分带从本初子午线开始,按经差6度为一个投影带自西向东划分,全球共分60个投影带,带号分别为1-60;3度投影带是从东经1度30秒经线开始,按经差3度为一个投影带自西向东划分,全球共分120个投影带。
为了便于地形图的测量作业,在高斯—克吕格投影带内布置了平面直角坐标系统,具体方法是,规定中央经线为X轴,赤道为Y轴,中央经线与赤道交点为坐标原点,x值在北半球为正,南半球为负,y值在中央经线以东为正,中央经线以西为负。
由于我国疆域均在北半球,x值均为正值,为了避免y值出现负值,规定各投影带的坐标纵轴均西移500km,中央经线上原横坐标值由0变为500km。
为了方便带间点位的区分,可以在每个点位横坐标y值的百千米位数前加上所在带号,如20带内A点的坐标可以表示为YA=20745921。
8m。
在CoordinateSystems\ProjectedCoordinateSystems\GaussKruger\Beijing1954目录中,我们可以看到四种不同的命名方式:Beijing19543DegreeGKCM75E.prjBeijing19543DegreeGKZone25。
prjBeijing1954GKZone13。
prjBeijing1954GKZone13N。
prj对它们的说明分别如下:三度分带法的北京54坐标系,中央经线在东75度的分带坐标,横坐标前不加带号三度分带法的北京54坐标系,中央经线在东75度的分带坐标,横坐标前加带号六度分带法的北京54坐标系,分带号为13,横坐标前加带号六度分带法的北京54坐标系,分带号为13,横坐标前不加带号在CoordinateSystems\ProjectedCoordinateSystems\GaussKruger\Xian1980目录中,文件命名方式又有所变化:Xian19803DegreeGKCM75E。
prjXian19803DegreeGKZone25。
prjXian1980GKCM75E。
prjXian1980GKZone13.prj西安80坐标文件的命名方式、含义和北京54前两个坐标相同,但没有出现“带号+N”这种形式,为什么没有采用统一的命名方式?让人看了有些费解。
=======================================大地坐标(GeodeticCoordinate):大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。
地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。
当点在参考椭球面上时,仅用大地经度和大地纬度表示。
大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角,大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角,大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离.方里网:是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。
因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线,所以称之为方里网,由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线,故又称直角坐标网。
在1:1万——1:20万比例尺的地形图上,经纬线只以图廓线的形式直接表现出来,并在图角处注出相应度数.为了在用图时加密成网,在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线(图式中称“分度带”),必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网.1:25万地形图上,除内图廓上绘有经纬网的加密分划外,图内还有加密用的十字线。
我国的1:50万——1:100万地形图,在图面上直接绘出经纬线网,内图廓上也有供加密经纬线网的加密分划短线。
直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为X轴,以赤道投影后的直线为Y 轴,它们的交点为坐标原点。
这样,坐标系中就出现了四个象限.纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负;横坐标从中央经线算起,向东为正、向西为负。
虽然我们可以认为方里网是直角坐标,大地坐标就是球面坐标.但是我们在一副地形图上经常见到方里网和经纬度网,我们很习惯的称经纬度网为大地坐标,这个时候的大地坐标不是球面坐标,她与方里网的投影是一样的(一般为高斯投影),也是平面坐标工程施工过程中,常常会遇到不同坐标系统间,坐标转换的问题。
目前国内常见的转换有以下几种:1,大地坐标(BLH)对平面直角坐标(XYZ);2,北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换;3,任意两空间坐标系的转换.其中第2类可归入第三类中。
所谓坐标转换的过程就是转换参数的求解过程。
常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法.以下对上述三种情况作详细描述如下:1,大地坐标(BLH)对平面直角坐标(XYZ)常规的转换应先确定转换参数,即椭球参数、分带标准(3度,6度)和中央子午线的经度。
椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准,对应有不同的长短轴及扁率。
一般的工程中3度带应用较为广泛。
对于中央子午线的确定有两种方法,一是取平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3,即可得到对应的中央子午线的经度。
如x=3250212m,y=395121123m,则中央子午线的经度=39*3=117度。
另一种方法是根据大地坐标经度,如果经度是在155.5~185.5度之间,那么对应的中央子午线的经度=(155。
5+185.5)/2=117度,其他情况可以据此3度类推。
另外一些工程采用自身特殊的分带标准,则对应的参数确定不在上述之列.确定参数之后,可以用软件进行转换,以下提供坐标转换的程序下载.2,北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换这三个坐标系统是当前国内较为常用的,它们均采用不同的椭球基准。
其中北京54坐标系,属三心坐标系,大地原点在苏联的普而科沃,长轴6378245m,短轴6356863,扁率1/298.3;西安80坐标系,属三心坐标系,大地原点在陕西省径阳县永乐镇,长轴6378140m,短轴6356755,扁率1/298.25722101;WGS84坐标系,长轴6378137.000m,短轴6356752。
314,扁率1/298.257223563。
由于采用的椭球基准不一样,并且由于投影的局限性,使的全国各地并不存在一至的转换参数。