ArcGis投影变换定义
ArcGIS10.2 学习课程——2.坐标系基础和投影变换
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区域基准面
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区域基准面是在特定区域内与地球表面极 为吻合的旋转椭球体。旋转椭球体表面上 的点与地球表面上的特定位置相匹配。该 点也被称作基准面的原点。原点的坐标是 固定的，所有其他点由其计算获得。如北 京54，和西安80
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1、地心基准面
2、区域基准面
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地心基准面
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在过去的 15 年中，卫星数据为测地学家提 供了新的测量结果，用于定义与地球最吻 合的、坐标与地球质心相关联的旋转椭球 体。地球中心（或地心）基准面使用地球 的质心作为原点。最新开发的并且使用最 广泛的基准是 WGS 1984。它被用作在世界 范围内进行定位测量的框架。
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3、3度，6度分带含义
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3 °分带法:从东经1°30′起，每3°为一带，将全 球划分为120个投影带，东经1°30′4°30′，...178°30′-西经 178°30′，...1°30′-东经1°30′。
东半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计 算公式:L0=3n ,中央经线为3°、6°...180°。
西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁率f=1/298.25
WGS-84:长半轴a=6378137m;短半轴b=6356753.314m 扁率f=1/298.25
2000坐标系，a=6378137m b=6356752.31414m
扁率 f=1/298.257222101 注:扁率:f=（a-b）/a
中国经纬度范围 最东端 东经135度2分30秒 黑龙江和乌苏里江交汇处 最西端 东经73度40分 帕米尔高原乌兹别里山口（乌恰县） 最南端 北纬3度52分 南沙群岛曾母暗沙 最北端 北纬53度33分 漠河以北黑龙江主航道（漠河县）
arcgis中常用的地图投影转换公式[新版]
![arcgis中常用的地图投影转换公式[新版]](https://img.taocdn.com/s3/m/d0b58ba7f021dd36a32d7375a417866fb84ac0f8.png)
常用地图投影转换公式1．约定本文中所列的转换公式都基于椭球体a -- 椭球体长半轴b -- 椭球体短半轴f -- 扁率e -- 第一偏心率e’ -- 第二偏心率N -- 卯酉圈曲率半径R -- 子午圈曲率半径B -- 纬度，L -- 经度，单位弧度(RAD)-- 纵直角坐标, -- 横直角坐标，单位米(M)2．椭球体参数我国常用的3个椭球体参数如下（源自“全球定位系统测量规范 GB/T 18314-2001”）：需要说明的是，在“海洋地质制图常用地图投影系列小程序”中，程序界面上的所谓“北京1954“西安1980”及“WGS 84”在实际计算中只涉及了相应的椭球体参数。
3．墨卡托(Mercator)投影3.1 墨卡托投影简介墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定, 假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。
墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。
ArcGIS中的坐标系定义与转换
ArcGIS中的坐标系定义与转换ArcGIS中的坐标系定义与转换20XX年-06-23 15:481.椭球体、基准面及地图投影GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。
*****基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以*****为基准。
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（Geographic coordinate system）和投影坐标系（Projected coordinate system），1、首先理解地理坐标系（Geographic coordinate system），是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显，Geographic coordinate system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。
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法
ARCGIS中坐标系的定义及投影转换方法ArcGIS是一款由ESRI公司开发的地理信息系统软件，它提供了丰富的功能和工具来管理、分析和可视化地理空间数据。
在ArcGIS中，坐标系是地理数据的基础。
它定义了地理空间数据的坐标轴方向、单位和参考基准。
ArcGIS支持多种不同的坐标系，包括地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系使用经纬度来表示地球表面上的位置。
经度表示从西经0度到东经180度的角度，可以用-180到180度的范围表示。
纬度表示从南纬0度到北纬90度的角度，可以用-90到90度的范围表示。
常用的地理坐标系有WGS84和GCS_NAD83投影坐标系使用二维平面来表示地球表面上的位置。
由于地球是一个近似于椭球体的三维物体，将三维物体映射到二维平面上会引起形状、大小和方向的变化。
因此，投影坐标系定义了如何在平面上进行映射。
每种投影坐标系都有自己的坐标单位和转换方法。
常用的投影坐标系有UTM投影、Lambert投影和Mercator投影。
投影转换是将一种投影坐标系转换为另一种投影坐标系的过程。
在ArcGIS中，有以下几种常用的投影转换方法：1. 在地图视图中进行投影转换：在ArcMap中，可以通过选择地图视图的“数据”菜单下的“投影”选项来进行投影转换。
用户可以选择源坐标系和目标坐标系，并可以选择是否进行坐标转换。
2. 使用坐标系工具箱进行转换：ArcGIS提供了一系列坐标系工具箱，可以帮助用户进行坐标系的转换。
可以通过在ArcToolbox中选择“数据管理工具”>“坐标系”来访问这些工具。
3. 使用“项目”工具箱进行投影转换：在ArcGIS Pro中，可以使用“项目”工具箱中的“投影”工具来进行投影转换。
用户可以选择源数据和目标投影，并可以选择是否进行地理转换。
4. 使用ArcPy进行投影转换：ArcPy是ArcGIS的Python模块，可以通过编写Python脚本来进行投影转换。
用户可以使用ArcPy中的Projection类和ProjectRaster函数来实现投影转换。
ArcGIS中坐标转换及地理坐标投影坐标的定义
ARCGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标的定义1.ARCGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标的定义1.1动态投影ArcMap所谓动态投影指,ArcMap中的Data 的空间参考或是说坐标系统是默认为第一加载到当前工作区的那个文件的坐标系统,后加入的数据,如果和当前工作区坐标系统不相同,则ArcMap会自动做投影变换,把后加入的数据投影变换到当前坐标系统下显示但此时数据文件所存储的数据并没有改变,只是显示形态上的变化因此叫动态投影表现这一点最明显的例子就是,在Export Data时,会让你选择是按this layer's source data数据源的坐标系统导出,还是按照the Data 当前数据框架的坐标系统导出数据1.2坐标系统描述ArcCatalog大家都知道在ArcCatalog中可以一个数据的坐标系统说明即在数据上鼠标右键->Properties->XY Coordinate System选项卡,这里可以通过modify,Select、Import方式来为数据选择坐标系统但有许多人认为在这里改完了,数据本身就发生改变了但不是这样的这里缩写的信息都对应到该数据的.aux文件如果你去把该文件删除了,重新查看该文件属性时,照样会显示Unknown这里改的仅仅是对数据的一个描述而已,就好比你入学时填写的基本资料登记卡,我改了说明但并没有改变你这个人本身因此数据文件中所存储的数据的坐标值并没有真正的投影变换到你想要更改到的坐标系统下但数据的这个描述也是非常重要的,如果你拿到一个数据,从ArcMap下所显示的坐标来看,像是投影坐标系统下的平面坐标,但不知道是基于什么投影的因此你就无法在做对数据的进一不处理比如：投影变换操作因为你不知道要从哪个投影开始变换因此大家要更正一下对 ArcCatalog中数据属性中关于坐标系统描述的认识1.3投影变换ArcToolBox上面说了这么多,要真正的改变数据怎么办,也就是做投影变换在ArcToolBox->Data Management Tools->Projections and Transformations下做在这个工具集下有这么几个工具最常用：1、Define Projection2、Feature->Project3、Raster->Project Raster4、Create Custom Geographic Transformation当数据没有任何空间参考时,显示为Unknown时就要先利用Define Projection来给数据定义一个Coordinate System,然后在利用Feature->Project或Raster->Project Raster 工具来对数据进行投影变换由于我国经常使用的投影坐标系统为北京54,西安80由这两个坐标系统变换到其他坐标系统下时,通常需要提供一个Geographic Transformation,因为Datum已经改变了这里就用到我们说常说的转换3参数、转换7参数了而我们国家的转换参数是保密的因此可以自己计算或在购买数据时向国家测绘部门索要知道转换参数后,可以利用Create Custom Geographic Transformation工具定义一个地理变换方法,变换方法可以根据3参数或7参数选择基于GEOCENTRIC_TRANSLATION和 COORDINATE_方法这样就完成了数据的投影变换数据本身坐标发生了变化当然这种投影变换工作也可以在ArcMap中通过改变Data 的Coordinate System来实现,只是要在做完之后在按照Data 的坐标系统导出数据即可方法一：在Arcmap中转换：1、加载要转换的数据,右下角为经纬度；2、点击视图——数据框属性——坐标系统；3、导入或选择正确的坐标系,确定;这时右下角也显示坐标;但数据没改变；4、右击图层——数据——导出数据；5、选择第二个数据框架,输出路径,确定；6、此方法类似于投影变换;方法二：在forestar中转换：1、用正确的坐标系和范围新建图层aa2、打开要转换的数据,图层输出与原来类型一致,命名aa,追加;方法三：在ArcToolbox中转换：1、管理工具——投影project,选择输入输出路径以及输出的坐标系2、前提是原始数据必须要有投影2.ArcGIS中的坐标系统定义与投影转换坐标系统是GIS数据重要的数学基础,用于表示地理要素、图像和观测结果的参照系统,坐标系统的定义能够保证地理数据在软件中正确的显示其位置、方向和距离,缺少坐标系统的GIS数据是不完善的,因此在ArcGIS软件中正确的定义坐标系统以及进行投影转换的操作非常重要;2.1ArcGIS中的坐标系统ArcGIS中预定义了两套坐标系统,地理坐标系Geographic coordinate system和投影坐标系Projectedcoordinate system;2.1.1地理坐标系地理坐标系 GCS 使用三维球面来定义地球上的位置;GCS中的重要参数包括角度测量单位、本初子午线和基准面基于旋转椭球体;地理坐标系统中用经纬度来确定球面上的点位,经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角;球面系统中的水平线是等纬度线或纬线,垂直线是等经度线或经线;这些线包络着地球,构成了一个称为经纬网的格网化网络;GCS中经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒 DMS 为单位进行测量;纬度值相对于赤道进行测量,其范围是 -90°南极点到 +90°北极点;经度值相对于本初子午线进行测量;其范围是 -180°向西行进时到 180°向东行进时;ArcGIS中,中国常用的坐标系统为GCS_Beijing_1954Krasovsky_1940,GCS_Xian_1980IAG_75,GCS_WGS_1984WGS_1984,GCS_CN _2000CN_2000;2.1..2投影坐标系将球面坐标转化为平面坐标的过程称为投影;投影坐标系的实质是平面坐标系统,地图单位通常为米;投影坐标系在二维平面中进行定义;与地理坐标系不同,在二维空间范围内,投影坐标系的长度、角度和面积恒定;投影坐标系始终基于地理坐标系,即：“投影坐标系=地理坐标系+投影算法函数“;我们国家的投影坐标系主要采用高斯-克吕格投影,分为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prime meridian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,中国跨13-23带；3度投影带是从东经1度30分经线1.5°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,中国跨25-45带;在CoordinateSystems\Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Beijing 1954目录中,我们可以看到四种不同的命名方式：Beijing 1954 Xian 1980 3 Degree GK CM 117E北京54西安1980 3度带无带号Beijing 1954 Xian 1980 3 Degree GK Zone 25北京54 西安1980 3度带有带号Beijing 1954 Xian 1980 GK Zone 13北京54 西安1980 6度带有带号Beijing 1954 GK Zone 13NXian 1980 GK CM 75E北京54 西安1980 6度带无带号注释：GK 是高斯克吕格,CM 是CentralMeridian 中央子午线,Zone是分带号,N是表示不显示带号;2.2 ArcGIS中定义坐标系ArcGIS中所有地理数据集均需要用于显示、测量和转换地理数据的坐标系,该坐标系在ArcGIS 中使用;如果某一数据集的坐标系未知或不正确,可以使用定义坐标系统的工具来指定正确的坐标系,使用此工具前,必须已获知该数据集的正确坐标系;该工具为包含未定义或未知坐标系的要素类或数据集定义坐标系,位于ArcToolbox—Data management tools—Projections and transfomations —Define Projections Input Dataset：要定义投影的数据集或要素类CoordinateSystem：为数据集定义的坐标系统2.3基于ArcGIS的投影转换在数据的操作中,我们经常需要将不同坐标系统的数据转换到统一坐标系下,方便对数据进行处理与分析,软件中坐标系转换常用以下两种方式：2.3.1 直接采用已定义参数实现投影转换ArcGIS软件中已经定义了坐标转换参数时,可直接调用坐标系转换工具,直接选择转换参数即可;工具位于ArcTool box—Data management tools—Projections andtransfomations——Feature—Project栅格数据投影转换工具Raster—Project raster,在工具界面中输入以下参数：Input dataset：要投影的要素类、要素图层或要素数据集Output Dataset：已在输出坐标系参数中指定坐标系的新要素数据集或要素类;out_coor_system：已知要素类将转换到的新坐标系Geographic Transformation:列表中为转换参数,以GCS_Beijing_1954转为GCS_WGS_1984为例,各转换参数含义如下：Beijing_1954_To_WGS_1984_1 15918 鄂尔多斯盆地Beijing_1954_To_WGS_1984_2 15919 黄海海域Beijing_1954_To_WGS_1984_3 15920 南海海域-珠江口Beijing_1954_To_WGS_1984_4 15921 塔里木盆地Beijing_1954_To_WGS_1984_5 15935 北部湾Beijing_1954_To_WGS_1984_6 15936鄂尔多斯盆地2.3.2 自定义三参数或七参数转换当ArcGIS软件中不能自动实现投影间直接转换时,需要自定义七参数或三参数实现投影转换,以七参数为例,转换方法如下：在ArcTool box中选择Create Custom Geographic Transformation工具, 在弹出的窗口中,输入一个转换的名字,如wgs84ToBJ54;在定义地理转换方法下面,在Method中选择合适的转换方法如 COORDINATE_FRAME,然后输入七参数,即平移参数、旋转角度和比例因子,如图所示：2.3.2.2 投影转换打开工具箱下的Projections and Transformations>Feature>Project,在弹出的窗口中输入要转换的数据以及Output Coordinate System,然后输入第一步自定义的地理坐标系如wgs84ToBJ54,开始投影变换,如图所示完成投影转换：。
ArcGIS中的坐标系统和投影变换
得出投影坐标系所必须的条件是： 1、球面坐标 2、将球面坐标转换成平面坐标的过程（投影） GCS=椭球体+大地基准面 PCS = GCS + 投影过程
ArcGIS中北京54坐标系的描述
在Coordinate systems\Coordinatesystems\Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Beijing 1954目录中，我们可 以看到四种不同的命名方式：
投影变换即是实现不同坐标系之间的转换，如 WGS84与BJ54是两种不同的大地基准面，不同 的参考椭球体，因而两种地图下，同一个点的坐 标是不同的，无论是三度带六度带坐标还是经纬 度坐标都是不同的。当要把GPS接收到的点 （WGS84坐标系统的）叠加到BJ54坐标系统的 底图上，那就会发现这些GPS点不能准确的在它 该在的地方，即“与实际地点发生了偏移”。这 就要求把这些GPS点从WGS84的坐标系统转换 成BJ54的坐标系统了。
首先让我们来看看ArcGIS产品中对于北京54投影坐标系统的定义参数：
Projection: Gauss_Kruger Parameters: False_Easting: 500000.000000 False_Northing: 0.000000 Central_Meridian: 117.000000 Scale_Factor: 1.000000 Latitude_Of_Origin: 0.000000 Linear Unit: Meter (1.000000) Geographic Coordinate System: Name: GCS_Beijing_1954 Alias: Abbreviation: Remarks: Angular Unit: Degree (0.017453292519943299) Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000) Datum: D_Beijing_1954 Spheroid: Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000
ArcGIS中的投影和坐标转换
ArcGIS中的投影和坐标转换1 ArcGIS中坐标系统的定义一般情况下地理数据库（如Personal GeoDatabase的Feature DataSet 、Shape File等）在创建时都具有空间参考的属性，空间参考定义了该数据集的地理坐标系统或投影坐标系统，没有坐标系统的地理数据在生产应用过程中是毫无意义的，但由于在数据格式转换、转库过程中可能造成坐标系统信息丢失，或创建数据库时忽略了坐标系统的定义，因此需要对没有坐标系统信息的数据集进行坐标系统定义。
坐标系统的定义是在不改变当前数据集中特征X Y值的情况下对该数据集指定坐标系统信息。
操作方法：运行ArcGIS9中的ArcMap，打开ArcToolBox，打开Data Management Tools->Projections and Transformations->Define Projection 项打开坐标定义对话框。
介下来在Input DataSet or Feature Class栏中输入或点击旁边的按钮选择相应的DataSet或Feature Class；在Coordinate System栏中输入或点击旁边的按钮选择需要为上述DataSet或Feature定义的坐标系统。
最后点OK键即可。
例如某点状shape文件中某点P的坐标为X 112.2 Y 43.3 ，且该shape文件没有带有相应的Prj文件，即没有空间参考信息，也不知道X Y 的单位。
通过坐标系统定义的操作定义其为Beijing1954坐标，那么点P的信息是东经112.2度北纬43.3度。
2 ArcGIS中的投影方法投影的方法可以使带某种坐标信息数据源进行向另一坐标系统做转换，并对源数据中的X和Y 值进行修改。
我们生产实践中一个典型的例子是利用该方法修正某些旧地图数据中X,Y值前加了带数和分带方法的数值。
操作方法：运行ArcGIS9中的ArcMap，打开ArcToolBox，打开Data Management Tools->Projections and Transformations->Feature->Project 项打开投影对话框。
Arcgis中投影转换的操作步骤
一、用提供的中国地图china_prov数据，在ArcGIS中完成beijing54基准设置、以及不同地图投影设置与转换（摩尔维特投影；墨卡托投影，双标准线等角圆锥投影——25N，45N标准线，中央经线110E）；并生成经纬网格5°的布局图。
实验步骤：
1、加载实验数据china_prov，打开后如图1所示：
在ArcToolbox中选择数据管理工具→投影和变换→要素→投影
图5
5、在投影界面，首先在输入数据集或要素类里选择要进行投影变换的数据，在输出数据集或要素类里选择输出路径及文件名，在输出坐标系里选择World_Mollweide，如图6，7。
图8为原图，图9为投影变换后的Mollweide投影图。
图6
图7
图8
图9Mollweide投影图
6、同样的方法变换成墨卡托投影：如图10-13。
图10
图11
图12
图13墨卡托投影
7、双标准线等角圆锥投影——25N，45N标准线，中央经线110E），如图14。
图14双标准线等角圆锥投影
二、用提供的晋江数据JJ_unknown（未知投影信息），完成xian80基准，3°带，第40度带的高斯-克吕格投影的设置；实现与JJ-city80数据投影匹配。
图1
2、在ArcToolbox中选择数据管理工具→投影和变换→定义投影，出现如图所示界面，在输入要素集或要素类里选择要进行定义投影的数据china_prov，如图2。
图2
3、在坐标系中选择Beijing_1954，如图3；点击Beijing1954，出现如图4的地理坐标系属性设置界面。
图3
图4
4、地图投影设置与转换：
实验步骤：
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坐标系
– 地理坐标系（Geographic Coordinate System） – 投影坐标系 （Projected Coordinate System）
投影坐标系始终基于地理坐标系
(Xian 80) 名称（Name） 对应地理坐标系/椭球体(GCS) 地图投影 （Projection）
– “Gauss_Kruger”
投影参数 线性单位
高斯克吕格投影
我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺的地 形图均采用高斯克吕格投影。
该投影在英美等国家被称为横轴墨卡托 投影 横轴等角切圆柱投影
定义坐标系
定义坐标系
– 坐标值正确，坐标系没有定义
ArcCatalog
– 数据属性>XY坐标系
• • • • 选择 导入 新建 修改
地理处理工具
– 定义投影
不会修改数据坐标值！
坐标系变换
ArcGIS中坐标系变换方式
– 动态投影 – 投影
ArcGIS中的坐标系变换
坐标系不一致
– 向已有数据的ArcMap中添加数据，提示警告：
3°分带
– 用于大于1：1万比例尺地图 – 始于东经1°30′，我国范围可分成22个三度带
坐标系原点为每个投影带的中央经线与赤道交点
横坐标可能出现负值？ 如何区分不同的投影带？
高斯克吕格投影
6°分带 通过分带控制变形
– 用于1：2.5万 ~1：50万比例尺地图 – 起始于格林威治，我国范围可分成11个6度带60个投影带
– 离开中央子午线越远，变形越大 – 赤道是直线，离开赤道的纬线是弧线， 凸向赤道 – 没有角度变形 – 长度和面积变形很小
北京54和西安80投影坐标系的投影方式
高斯克吕格投影
6°分带 通过分带控制变形
– 用于1：2.5万 ~1：50万比例尺地图 – 起始于格林威治，我国范围可分成11个6度带60个投影带
3°分带
– 用于大于1：1万比例尺地图 – 始于东经1°30′，我国范围可分成22个三度带
坐标系原点为每个投影带的中央经线与赤道交点
(4231898m,21655933m) 其中21即为带号
ArcGIS中的投影坐标系
Beijing 1954 3 Degree GK CM 102E 北京54 3度带 无带号 Beijing 1954 3 Degree GK Zone 25
– 叠加不同坐标系的数据图层
地球上的所有地方都拥有一个位置，而空间 数据则与其中一个位置相对应
– 未经过预处理的数据，本身可能不具有坐标或位 置，或不具有正确的坐标或位置。变换可将数据 扭曲到正确位置，更改为正确方向
认识地图投影
地图投影
– 概念：在地球椭球面和平面之间建立点与点之间的函数关系的数 学方法 – 实质：将地球椭球面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平 面上
地理坐标系
纬线 -----水平线/东西线 经线 -----垂直线/南北线 赤道 -----位于两极点中间的纬线 本初子午线-----零经度线 经纬网的原点 (0,0) 定义在赤道和 本初子午线的交点处。
ArcGIS中的地理坐标系
(GCS_GDM_2000)
坐标系名称（Name） 基准面（Datum） – 椭球体（Spheroid） 本初子午线（Prime Meridian） 角度单位（Angular unit ）
北京54 3度带 有带号
Beijing 1954 GK Zone 13 北京54 6度带 有带号
Beijing 1954 GK Zone 13N
北京54 6度带 无带号
ArcGIS中的坐标变换
未知坐标系统
– 向 ArcMap 添加图层时将收到此警告消息：
• 以下添加的数据源缺少空间参考信息
可以 ArcMap 中绘制，但不能投影！
投影坐标系
为什么要使用投影坐标系？
经纬度无法精确测量距离或面积，也难以在平面地图或计算机屏幕上 显示数据。
投影坐标系在二维平面中进行定义。
根据不同的投影方式，可以得到等角度，等距离或者等面积的投影结 果/地图。 Y
形状，面积，以及距离也可能随之变形。
XY+
一般数据值
X+ Y+
X
XY-
X+ Y-
ArcGIS中的投影坐标系
数据投影变换
为什么要投影？
地球的形状决定了地图投影的必要性
①地球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨形球体；
为什么要投影?
地球的形状决定了地图投影的必要性
②地球表面是一个不可展平的曲面。
为什么要投影?
使用坐标系统，定义要素实际位置的坐标框架！
为什么要做投影变换？
多种投影的存在，决定了变换的存在
动态投影
用于同时显示不同坐标系下 的数据 不改变数据本身的prj信息， 也不改变坐标值 数据框坐标系
– 更改数据框的坐标系，所有 具有坐标系的图层都将被动 态投影 保存动态投影结果？
动态投影
动态投影时不考虑转换参 数
– 转换结果定义地理（坐标）变换， 选择带有准确参数的转换
坐标系变换方式
常用变换方式： 三参数
– x偏移，y偏移，z偏移 – 通过一个已知坐标点推算 – 适用30km范围内的数据
七参数
– x偏移，y偏移，z偏移，x旋转，y旋转，z旋转，比例因子 – 通过三个已知坐标点推算（布尔莎模型） – 严密的转换过程，结果精确