跨带投影的操作方法和步骤
MAPGIS中北京54与西安80坐标系转换的方法
MAPGIS中北京54与西安80坐标系转换的方法朱明霞【摘要】简要介绍了北京54坐标系和西安80坐标系,以及北京54坐标系和西安80坐标系转换的原理及方法,着重介绍转换方法并附实例演示.【期刊名称】《青海国土经略》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】2页(P68-69)【关键词】MAPGIS;坐标系;转换;方法【作者】朱明霞【作者单位】青海省第五地质矿产勘查院,青海西宁810000【正文语种】中文我国目前野外采集的GPS数据一般是用大地坐标表示的，也就是基于WGS 84的用经纬度和高程来表示。
将采集数据在地图上显示出来，需要将经纬度转化为平面坐标（即x，y坐标），由于椭球参数的不同造成经纬度相同点在不同椭球中的位置是不一样的。
这就要求在转换的过程中需考虑到椭球参数及坐标系的问题。
北京54坐标系为参心大地坐标系，它采用克拉索夫斯基椭球体，其参数为：长半轴为6378245米，扁率为1／298.3。
大地上的一点可用经度L54、纬度B54和大地高H54定位。
但该坐标系存在着定位后的参考椭球面与我国大地水准面不能达到最佳拟合；系统提供的大地点坐标是通过局部平差逐级控制求得的，由于施测年代不同、承担单位不同，不同锁段算出的成果差异较大，给用户使用带来一定困难。
西安80坐标系也是参心坐标系，其主要参数为：长半轴为6378140 米，扁率为1/298.257。
采用1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值（简称IGA-1975椭球）。
IAG-1975椭球参数精度较高，能更好地代表和描述地球的几何形状和物理特征。
在其椭体定位方面，以我国范围内高程异常平方和最小为原则，做到了与我国大地水准面较好的吻合。
而且西安80坐标系是在我国完成的全国天文大地网的整体平差，消除了以前局部平差和逐级控制产生的不合理影响，提高了大地网的精度的基础上建立的。
这使西安80坐标系比54年北京坐标系更科学、更严密、更能满足科研和经济建设的需要。
投影使用手册
地图投影与坐标变换地球椭球体人们假想，可以将大地体绕短轴（地轴）飞速旋转，就能形成一个表面光滑的球体，即旋转椭球体，或称地球椭球体。
它是可以用数学模型（即能量化计算）定义和表达的曲面，即我们所称的地球数学表面，是对地球形体的二级逼近。
下表为国际主要的椭球参数。
表（1）国际主要的椭球参数大地基准面一个国家或地区在建立大地坐标系时，为使地球椭球面更贴合本国或本地区的自然地球表面，往往需要选择合适的椭球参数、确定一个大地原点的起始数据，并进行椭球的定位和定向。
大地基准面的概念就是由此而提出的，它被定义为利用“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存在各自的基准面，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。
北京54和西安80坐标系，WGIS84三种发展由来：我国在1953年前，使用海福特参考椭球，从1953年起，由于冷战和特定历史条件，我国参照前苏联采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球建立了我国的54国家坐标系，又称北京坐标系，不过椭球的中心与地球质心不重合。
1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的80国家坐标系，又称西安坐标系，大地坐标原点在陕西省泾和县永乐镇。
由此，我们可知相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。
美国国防部在1984年建立了世界大地测量坐标系统（World Geodetic System，WGS-84），目前GPS定位所得出的结果都属于WGS-84坐标系统。
目前工程中使用的大多是国家坐标系，因此要建立WGS-84和国家坐标系之间的转换模型，目前已有坐标转换模型可求得WGS-84和国家坐标系之间的转换参数，进而得到国家坐标系成果。
地球面、WGS-84坐标系、国家坐标系的关系参见下图（2）：坐标系1.1空间大地坐标系地球椭球面上任一点的位置，可由该点的纬度和经度确定，即地面点的地理坐标值，由经纬度构成的地理坐标系统又叫地理坐标系。
高斯投影6度和3度分带计算公式
高斯投影6度和3度分带计算公式高斯投影是一种常用的地理坐标转换方法，它将地球表面上的经纬度坐标转换成平面坐标系，以方便地图绘制和测量。
在中国，高斯投影采用的是带状投影方式，其中6度和3度分带是最常用的两种分带方式。
本文将介绍高斯投影6度和3度分带的计算公式和步骤。
1.高斯投影的基本原理高斯投影是基于椭球体模型的地图投影方法，其基本原理是将地球表面划分为一系列带状区域，每个区域采用不同的投影中央经线。
在相应的中央经线上，经度与平面坐标有直接线性关系，而纬度则需要进行适当的纬度变换。
2.高斯投影6度分带2.1计算公式对于给定的经度λ和纬度φ，可以计算出相应的高斯坐标(x,y)。
(1)计算带号先计算经度λ所在的带号zone：zone = int((λ+3)/6) + 1(2)计算中央经线中央经线投影为：L = zone * 6 - 3(3)计算ΔLΔL=λ-L(4)计算纬度变化量B=φ×π/180(5)计算椭球长半轴(6)计算参数e(7)计算TT = tan(B)T2=T*TC = e * cos^2(B)A = (λ - L) × cos(B)(8)计算MM = a * ((1 - e / 4 - 3e^2/64 - 5e^3/256) * B - (3e/8 + 3e^2/32 + 45e^3/1024) * sin(2 * B)+ (15e^2/256 + 45e^3/1024) * sin(4 * B) - (35e^3/3072) * sin(6 * B))(9)计算yy=M+a*(1-C+(5-T2+9C+4C^2)*A^2/12+(61-58T2+T^4)*A^4/360)(10)计算xx=a*((1-C+(1-T2+C)*A^2/6+(5-18T2+T^4+14C-58TC)*A^4/120)*A)3.高斯投影3度分带高斯投影3度分带是在中国西部和南部地区常用的投影方式，将全球划分为120个带状区域，每个带状区域跨度3度。
简述高斯分带投影过程
简述高斯分带投影过程
高斯投影是想象有一个椭圆柱面横套在地球体外面,并与某一条子午线相切,椭圆柱的中心轴通过椭球体中心,然后用一定投影方法,将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上,再将此柱面展开即成投影面. 满足的条件是:1,中央子午线投影后为直线2, 中央子午线投影后长度不变.3,投影具有正形性. 6°带,自0°子午线起每隔经差6°自西向东分带,依次编号1,2,3等。
带号用N表示,中央子午线的经度用L 表示,则L = 6N-3。
3°带的中央子午线单数带与6°带重合,偶数带与6°带分界子午线。
高斯-克吕格投影分带
该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。
投影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。
设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。
将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。
取中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴，构成高斯克吕格平面直角坐标系。
高斯-克吕格投影在长度和面积上变形很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大之处在投影带内赤道的两端。
由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，能在图上进行精确的量测计算。
高斯-克吕格投影分带按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。
分带时既要控制长度变形使其不大于测图误差，又要使带数不致过多以减少换带计算工作，据此原则将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。
通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。
六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第 1、2…60带。
三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依次编为三度带第 1、2…120带。
我国的经度范围西起73°东至135°，可分成六度带十一个，各带中央经线依次为75°、81°、87°、……、117°、123°、129°、135°，或三度带二十二个。
六度带可用于中小比例尺（如 1：250000）测图，三度带可用于大比例尺（如 1：10000）测图，城建坐标多采用三度带的高斯投影。
影像投影仪的操作方法
影像投影仪的操作方法
影像投影仪的操作方法通常包括以下步骤：
1. 将投影仪放置在适当的位置上，确保其与要投射的屏幕或墙壁平行且垂直。
调整投影仪的高度或使用可调节的脚架，使投影区域的大小和位置符合要求。
2. 接通投影仪的电源，并将其与计算机或其他视频源设备连接。
通常可使用HDMI、VGA、USB等接口进行连接，具体取决于投影仪和视频源设备的接口类型。
3. 打开计算机或视频源设备，确保其正常工作并选择要投射的内容。
4. 在投影仪上找到电源按钮，并按下打开投影仪。
投影仪将会开始预热过程，此时可以听到风扇声和热胶机的声音。
5. 一旦预热完成，投影仪将会显示一个开机画面或空屏。
根据投影仪的型号和品牌，你可能需要按下相应的按钮选择输入源，例如HDMI或VGA。
6. 调整投影仪的焦距和投影区域，以确保图像清晰可见。
大多数投影仪都配备了焦距和投影大小的调节按钮或滚轮，可根据需要进行调整。
7. 如果需要，可以调整投影仪的亮度、对比度、色彩等设置，以优化投射效果。
8. 现在，你应该能够在屏幕上或墙壁上看到投射的图像。
根据需要，你可以通过计算机或视频源设备上的控制按钮来播放或调整内容。
9. 使用遥控器或投影仪本身的控制按钮，可以控制投影仪的电源、输入源切换、音量调节和其他功能。
10. 当使用完毕时，按下投影仪或遥控器上的电源按钮，将投影仪关闭并断开电源连接。
请注意，具体的操作方法可能会因投影仪的型号和品牌而有所不同，建议在使用前阅读和遵循投影仪的使用手册或说明书中的指导。
遥感影像投影变换处理方案
遥感影像投影变换处理方案（处理遥感影像跨带问题）本次林地落界数据处理中，湖南部分地区遥感影像数据存在跨带情况，需要要对遥感影像数据中跨带的部分进行影像投影变换，使遥感影像数据处于统一带内，才能与矢量数据完全套合。
影像投影变换在县市级林地保护利用规划系统和林地落界系统中都能进行，以湘潭市的几幅遥感影像为例，遥感影像为37和38度带。
第一步：确认需要投影变换的遥感影像确认跨的是哪两个带，将影像全部添加到系统中，再将矢量图层叠加进去，与矢量图层不套合的影像就是需要进行投影变换的影像。
图1 添加图层和影像的显示效果由图1看出需要进行投影变换的影像为右边的影像第二步：复制需要投影变换的遥感影像将需要投影变换的影像找出，复制到对应一个文件夹中。
（建议建立两个文件夹，一个存放需要投影变换的影像，一个存放投影变换后的影像，如下图2所示。
）图2文件夹设置窗口第三步：影像投影变换具体操作步骤1.显示影像投影变换窗口在规划系统中点击数据转换—— >影像投影变换——>批量投影，如下图3所示（或者在落界系统里点击影像预处理——>批量投影变换，以下步骤相同）：图3 影像投影变换菜单窗口点击批量投影，如下图4所示：图4 批量投影变换窗口2.设置批量投影参数将原始投影参数以及结果投影参数类型设为Geotif格式，选择原始目录以及结果目录的位置，如下图5所示：图5 批量投影参数设置3.设置原始投影参数点击。
3.1设置坐标系参数将坐标系设成投影平面直角坐标系，如下图6所示：图6 原始投影参数坐标系参数设置3.2设置地理坐标系将标准椭球设置成，单位设成度，本初子午线名称设为格林威治，如下图7所示。
图7原始投影参数地理坐标系参数设置3.3设置投影坐标系将投影类型设为5:高斯-克吕格(横切椭圆柱等角)投影坐标系，投影带设成3带，投影带序号设为原始的投影带号（如湘潭市的为37），长度单位设成米，点击确定，如下图8所示：图8原始投影参数投影坐标系参数设置4设置目标投影参数点击。
投影带边缘区域变形问题解决方案
｛ 收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ 一ｏ ８ —２ ９
作者简介 ： 曹俊他 （ １ ９ ５ ７ 一） ， 男， 注册测绘师 ， 高级工程师 ， 主要从‘ 扛测绘 工程的生产与管理工 作。
１ ３ ２
城
市
勘
测
要解 决 的就是 控 制 测 量 问题 ， 即 有 了符 合 精 度 要 求 的 各 级控 制 测 量 成 果 ， 才有 实现 “ 面积准 确 ” 的 可 能。
大 系女 Ｉ 】 图１ 所爪。
３ ７ 带 ３ ８ 带
制投影 长 度变形 等诸 多 问题 ， 这就需 要 进行 投 影分 带 。 目前普 遍遵 循 和使 用 的 是 “ 高 斯一 克 吕格坐 标投 影 分 带” ， 即将 椭球 体 自英 国 的格 林 尼 治 本初 子 午线 （ Ｏ Ｏ 经 线） 起 自西 向东 按 经 差 每 隔 ６ 。 或３ 。 为一 带 共 分 为 ６ ０ 个６ 。 带或 １ ２ ０个 ３ 。 带， 俗称 “ 高 斯一 克 吕格 投 影 统 一
６ 。 带” 和“ 高斯一 克 吕格 投影 统一 ３ 。 带” 。 高斯一 克 吕格 投 影 统 一 ３ 。 带 的 平 面 直 角 坐 标 系 统 中， 长度 投影 变形 小 于 ２ ． ５ ｃ ｍ ／ ｋ ｍ的 区域 是有 限 的 ，
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“ 三权” 的确权登记发证测绘 项 目中， 处理投影带边缘 区域 的变形问题 一般 是使用导线测量这种“ 常用方法” 先 限制 变 形 区域 ， 然后再解决 变形 、笔者通过研 究和生 产 实践 ， 发现 “ 换 带平移 ” 同样 能解 决类似 问题 ， 并 比“ 常 用方 法” 更简 单、 高效、 经济 为在 生产实际中解决类似问题找到 了另一条途径 。 关键词 ： 投 影带 ； 边缘 区域 ； 变形 问题 ； 解决方案
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跨带投影_20061008
首先将MAPGIS平台的工作路径设置为“…..\跨带投影演示数据”文件夹下。
下面来讲解跨带投影的操作方法和步骤，共分为两部分：
一、演示数据的生成和说明：
在“投影变换”模块下分别生成3幅1：50万的标准框，并在“输入编辑”模块中将其改成不同的颜色（“FRAM_50_左.W~“表示“FRAM_50_左.WL”和“FRAM_50_左.WT”）：
名称起始经度（DDMMSS）起始纬度（DDMMSS）中央经线（DDMMSS）FRAM_50_左.W~ 1140000 280000 1170000
FRAM_50_中.W~ 1170000 280000 1170000
FRAM_50_右.W~ 1200000 280000 1230000
因为在投影过程中采用的是“高斯—克吕格投影”，且1：50万的标准图框的经线跨度为3°，所以当同时打开这三幅标准图框时，会发现“FRAM_50_左.W~”和“FRAM_50_右.W~”二者重叠在了一起,如图1所示：
图1
如果想实现三个标准框连续排列，则需要经过跨带投影。
二、跨带投影的操作步骤
启动“投影变换”模块，单击“文件”菜单下“打开文件”命令，将“FRAM_50_左.W~”、“FRAM_50_中.W~”、“FRAM_50_右.W~”三个标准框添加进来，如图2所示：
图2
1、单击“投影转换”菜单下“MAPGIS文件投影/选转换线文件”文件命令，系统弹出“选
择文件”对话框，选择“FRAM_50_右.WL”，单击“确定”按钮，如图3所示：
图3
2、设置文件的Ti c点，因为在生成标准图框时MAPGIS自动为其添加4个Ti c点，所以这
里不再作详细的说明；
3、单击“投影转换”菜单下“编辑当前投影参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话
框，如图4所示：
坐标系类型：投影平面直角坐标系
椭球参数：西安80
投影类型：高斯－克吕格投影
比例尺分母：500000
坐标单位：毫米
投影中心点经度（DMS）：1230000
通常情况下，因为是标准框，所以系统会自动的读取其各项参数，所以只需检查各项参数
设置是否有错即可；
图4
4、单击“投影转换”菜单下“设置转换后参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话框，
如图5所示：
坐标系类型：投影平面直角坐标系
椭球参数：西安80
投影类型：高斯－克吕格投影
比例尺分母：500000
坐标单位：毫米
投影中心点经度（DMS）：1170000（注意前后中央经线发生了变化）
图5
5、单击“投影转换”菜单下“进行投影变换”命令，系统弹出“输入转换后位移值”对话
框，单击“开始转换”按钮，系统开始按照设定的参数转换线文件，如图6所示：
图6
以同样的操作步骤和参数设置，将FRAM_50_右.WT文件进行投影转换；
6、单击鼠标右键，选择“复位”命令，系统弹出“选择文件名”对话框，可以看到系统生
成了两个新的文件：“NEWLIN.WL”、“NEWPNT.WT”，依次选中“FRAM_50_左.W~”、“FRAM_50_中.W~”及两个新生成的文件，然后单击“确定”按钮，如图7所示：
图7
最终结果如图8所示：
图8
补充：中央经线的设置方法
跨带投影的过程中涉及到一个很重要的参数就是中央经线，因为“高斯－克吕格投影”采用的是分带的思想，所以在每个投影带都会有一个中央经线，中央经线设置错误，则投影变换的结果就会有问题，尤其是跨带投影的情况下。
那如何查阅一个标准框的中央经线呢？
我们国家规定：高斯－克吕格投影，1：2.5万～1：50万地形图均采用6度分带；1：1万及更大比例尺采用3度分带，所以上述3幅标准图框都采用6度分带。
由标准框的起始经纬度，如“FRAM_50_左.W~”的起始经纬度“1140000”，我们可以查阅出其对应的中央经线。
单击“投影变换”模块“帮助”菜单下“帮助目录”命令，在系统弹出的对话框中，选
择“索引”页，找到“6度分带表”，单击“显示”按钮，如图9所示：
图9
则6度分带表如图10所示：
6度分带表
根据标准框的起始经纬度，可以分别查阅到“FRAM_50_左.W~”的中央经线为：1170000、“FRAM_50_中.W~”的中央经线为：1170000、“FRAM_50_右.W~”的中央经线为：1230000。