(整理)地图学实习一地图投影(修改)

实习一地图投影

一、实习目的：

（1）学会ArcGIS的最基本操作，如地图文档、图层等的操作。

（2）掌握有关高斯－克吕格投影的知识

（3）学会根据地图上不同经纬网形态识别不同的投影类型。

二、知识准备：

1、地图文档：在ArcGIS中完成对地图的处理后，可以保存地图并退出ArcMap。地图可以作为文档保存在硬盘上。如果以前未曾保存地图，将需要提供名称以及需要保存的文件夹位置。ArcMap 会自动将文件扩展名(.mxd) 追加到地图文档名称中。地图上显示的数据不会与地图文档一起保存。地图图层引用GIS 数据库中的数据源，这有利于保存的地图文档的占用相对较小的存储空间。

2、ESRI 为存储地理信息开发了三种主要数据格式coverage 格式、shapefile 格式及地理数据库（geodatabase）格式。

Shapefile:一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。至少由.shp,.dbf,.shx三个文件作成，分别存储空间数据，属性数据和前两者的关系。Shapefile是GIS中比较通用的一种数据格式。

Coverage:一种拓扑数据结构，一般的GIS原理书中都有它的原理论述。数据结构复杂，属性缺省存储在Info表中。目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。

Geodatabase:ArcInfo发展到ArcGIS时候推出的一种数据格式，一种基于RDBMS存储的数据格式，其有两大类：1.Personal Geodatabse 用来存储小数据量数据，存储在Access的mdb格式中。2.ArcSDE Geodatabse 存储大型数据，存储在大型数据库中Oracle,Sql Server,DB2等。可以实现并发操作，不过需要单独的用户许可。

其中，Shapefile 为存储地理及属性信息提供了一种简单的非拓扑格式，也是一种非常流行的开放式数据转换格式。

三、实习内容及操作指导

1、绘制武汉市所在地区的高斯—克吕格投影6度带经纬网

和方里网，绘图范围：东西范围由武汉市所在投影带决定，南北范围：北纬0o—40o。经线线距1o，纬线线距5o。方里网间距100km，中央经线东、西各绘三条。并回答以下问题：（1）按投影的构成方法和变形特点，高斯—克吕格投影属何种性质的投影？

（2）高斯—克吕格投影的投影变形特点

（3）什么是邻带方里网？根据武汉市所在位置，判断在绘制武汉市所在地区1：2.5万至1：10万地形图时是否需要绘制邻带方里网？为什么？

步骤：

（1）打开ArcGIS，建立文件夹链接

打开目录窗口（catalog），弹出目录窗口（图1-1），右键单击文件夹连接，选择连接文件夹，在连接到文件夹窗口中选择工作目录（图1-2）,点击确定。

图1-1 图1-2

（2）点击添加数据工具，弹出添加数据框（图2-1），

加载CHINA、CHINCAPS两个图层，如图2-2

图2-1

图2-2

（3）查询出武汉市的地理坐标，计算武汉市所在地区的

投影带中央经线。点击识别工具，然后单击代表武汉的点，

弹出识别对话框，可以找到武汉的地理坐标，如下图3-1：

图3-1

（4）通过数据管理工具中的图层和表视图下的创建要

素图层工具（图4-1），将湖北省省界和武汉市分别保存为两个新的图层，分别命名为“Hubei”和“Wuhan”。下面以创建Hubei图层为例：

在创建要素图层对话框（图4-2）中的输入要素选项中选

择CHINA要素，输出图层更改为Hubei，在表达式处点击查

询构建器，弹出查询构建器对话框（图4-3）：

图4-3

在查询构建器对话框的上方双击NAME字段，点击=号按钮，点击获取唯一值按钮，浏览并双击Hubei，点击确定。返回创建要素图层对话框，点击确定即生成Hubei要素图层。用相同的方法创建Wuhan图层。

注意：此时创建的两个图层仅在计算机的内存中，我们可以将其以地图文档的方式进行保存，或者将两个图层分别以Shapefile的文件格式进行保存。下面分别进行说明：保存为地图文档：在内容列表框中鼠标右键单击CHINA 图层选择移除菜单，以相同的方式移除CHINCAPS图层，最后剩下两个Hubei、Wuhai两个图层，单击文件菜单按钮，选择另存为，弹出另存为对话框，选择保存路径和文件名，点击保存。地图文档将以mxd文件进行保存。此种保存方式的缺点是地图的全图显示范围与CHINA图层显示范围一致。

保存为Shapefile文件：在内容列表框中鼠标右键单击Hubei图层选择数据，在二级菜单中选择导出数据，弹出导出数据对话框，如下

图4-4

单击输出要素类后的文件浏览按钮，弹出保存数据对话框如图4-5

图4-5

选择保存类型为shapefile，输入保存名称，点击保存，返回点击确定即生成相应图层文件。以相同的方式保存Wuhan 图层。如图4-6加载这两个图层。

图4-6

（5）创建名为“经纬网”的要素类图层，绘制经纬网

Arctoolbox->数据管理工具->要素类->创建渔网，弹出创建鱼网对话框（图5-1）。

a）设置参数：按要求输入参数（如北纬0o—40o。经线线距1o，纬线线距5o，设置行数为8，列数为6），

像元宽度和高度填0，表明这两个参数由行数、列

数自动计算；将创建标注点务选；

b）渔网环境参数设置：点击环境设置按钮，弹出环境设置对话框（图5-2），输出坐标系选如下面指定，

点击按钮，弹出空间参考属性对话框，点击选择

按钮选择预定义的坐标系统，选择Geographic

Coordinate Systems->Asia->Beijing 1954.prj，点击确

定，返回上一层确定，即创建经纬网图层，但图层

呈矩形格网显示；

c）图层坐标系设置：在左边图层上点击右键->属性->坐标系，在预定义中点击Projected Coordinate

Systems->Gauss Kruger->Beijing 1954, 选择相应的

分度带投影，按确定，得到分度带的经纬网显示（图

5-3）。

图5-1

图5-2

图5-3

（6）创建名为“方里网”的要素类图层，绘制方里网

a)图层坐标系设置：在左边图层上点击右键->属性->坐标

系，在预定义中点击Projected Coordinate Systems->Gauss Kruger->Beijing 1954, 选择相应的分

度带投影，按确定;

b)创建渔网：Arctoolbox->数据管理工具->要素类->创建渔网，弹出创建鱼网对话框；

c)设置参数：模板范围与上面创建的经纬网相同，自动出现坐标值; 按要求输入参数(如方里网间距100km，像元宽度和高度均设为100000)；行列数参数填写0，由上面像元宽度和高度参数自动计算；将创建标注点务选；

d)渔网环境参数设置：点击环境设置按钮（图6-2），弹出环

境设置对话框，点击按钮，弹出空间参考属性对话框，

点击选择按钮选择预定义的坐标系统，选择Projected Coordinate Systems->Gauss Kruger->Beijing 1954，选择相应的分度带投影，点击确定，返回上一层确定，即创建经纬网图层（图6-3）。

图6-1

图6-2

图6-3

（7）对地图进行添加经纬网和方里网

a)打开一个已经定义了投影的矢量文件

b)转到布局视图

c)右击图层－属性－格网—新建格网

d)点击new grid按钮，进入向导。如图7-1的带经纬网格的地图

图7-1

2、读地图投影1－6，判断各图的投影性质，并回答：

（1）属正轴等积方位投影的是，其经纬线方向的变形特点为。

（2）属正轴等距方位投影的是，其经纬线方向的变形特点为。

（3）属正轴等积圆锥投影的是，其经纬线方向的变形特点为。

（4）属正轴等角方位投影的是，其经纬线方

向的变形特点为。

（5）属正轴等积圆柱投影的是，其经纬线方向的变形特点为。

（6）属正轴等角圆柱投影的是，其经纬线方向的变形特点为。

（7）属墨卡托投影的是，如果要在该投影上绘制澳大利亚的堪培拉到秘鲁的利马的等角航线，方法是。

地图投影1

地图投影2

地图投影3

地图投影4

地图投影5

地图投影6