ARCGIS教程 第二十二章 投影變換、坐標(biāo)校正

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1、第二十二章投影變換、坐標(biāo)校正1坐標(biāo)系、地圖投影地球表面事物的定位采用二大類(lèi)坐標(biāo)：（1）經(jīng)緯度坐標(biāo)，ArcGIS稱(chēng)地理坐標(biāo)系（GeographicCoordinateSystem，GCS）。（2）二維笛卡爾平面坐標(biāo)，ArcGIS稱(chēng)投影坐標(biāo)系（ProjectedCoordinateSystem，PCS）。在實(shí)際工作中，經(jīng)測(cè)量得到的空間信息在輸入GIS數(shù)據(jù)庫(kù)之前已經(jīng)定好了坐標(biāo)系。不同來(lái)源、不同坐標(biāo)系的空間數(shù)據(jù)要在一起使用、相互參照時(shí)，就要作坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，如果涉及不同的地圖投影，要作投影變換。利用ArcGIS新建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，軟件提示用戶，將要輸

2、入的數(shù)據(jù)采用什么坐標(biāo)系（也稱(chēng)空間參照，SpatialReference），包括坐標(biāo)系的名稱(chēng)、相關(guān)參數(shù)，然后輸入、保存空間數(shù)據(jù)，在這期間，軟件不對(duì)坐標(biāo)作轉(zhuǎn)換處理，輸入前是什么坐標(biāo)，就保存什么坐標(biāo)。在某些情況下，可以忽略坐標(biāo)系的具體名稱(chēng)或相關(guān)參數(shù)，由軟件默認(rèn)，可能對(duì)當(dāng)前的應(yīng)用沒(méi)有影響，但是不同坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)之間不能相互參照使用?？赡苡腥N情況需要轉(zhuǎn)換或重新定義坐標(biāo)系：（1）臨時(shí)變換。多種來(lái)源、不同投影的數(shù)據(jù)要在一起參照使用，或?yàn)榱四撤N特別的應(yīng)用，可以臨時(shí)變換坐標(biāo)，工作結(jié)束后，要素在數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)文件中的坐標(biāo)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。這種臨時(shí)變換的

3、好處是一種數(shù)據(jù)可以適合多種用途，缺點(diǎn)是每次變換都要花費(fèi)計(jì)算時(shí)間。（2）永久轉(zhuǎn)換。空間要素的坐標(biāo)按新的坐標(biāo)系作轉(zhuǎn)換處理，長(zhǎng)期保存，反復(fù)使用，不再需要臨時(shí)變換。這用轉(zhuǎn)換的好處是反復(fù)使用中不需要轉(zhuǎn)換，節(jié)省計(jì)算時(shí)間。缺點(diǎn)是相同的事物可能有多個(gè)坐標(biāo)系，有冗余，修改、維護(hù)不方便。（3）修改坐標(biāo)系的定義。用戶建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，沒(méi)有定義坐標(biāo)系或原來(lái)的坐標(biāo)系定錯(cuò)了，可以重新輸入坐標(biāo)系名稱(chēng)、相關(guān)參數(shù)。修改后，要素在數(shù)據(jù)庫(kù)中的坐標(biāo)并不發(fā)生變化，將來(lái)臨時(shí)變換、永久轉(zhuǎn)換時(shí)，按修改后的坐標(biāo)系名稱(chēng)、相關(guān)參數(shù)起作用，對(duì)轉(zhuǎn)換的結(jié)果產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。2投影變換啟動(dòng)Arc

4、Map，打開(kāi)/gis_ex09/ex24/ex24.mxd文檔，進(jìn)入dataframe1，可以看到World_grid圖層顯示的是一個(gè)覆蓋全球范圍的坐標(biāo)網(wǎng)格。鼠標(biāo)在圖上移動(dòng)時(shí)可以看到狀態(tài)欄的坐標(biāo)值，坐標(biāo)單位是角度，網(wǎng)格的橫坐標(biāo)最大值是東經(jīng)180o（180o00′00″E），最小值是西經(jīng)180o（180o00′00″W），縱坐標(biāo)最大值是北緯90o（90o00′00″N），縱坐標(biāo)最小值是南緯90o（90o00′00″S），鼠標(biāo)在地圖窗口中移動(dòng)時(shí)，可以看到下側(cè)顯示出經(jīng)緯度坐標(biāo)（圖22-1）。23-1坐標(biāo)系更改前后的區(qū)別雙擊World_g

5、rid層，在彈出的LayerProperties對(duì)話框中進(jìn)入Source選項(xiàng)卡，可以看到坐標(biāo)系統(tǒng)是GCS_WGS_1984（GCS表示GeographicCoordinateSystem），可以看到，GCS坐標(biāo)系統(tǒng)到南北二極變形最大，南極點(diǎn)和北點(diǎn)在圖上變成了和赤道平行、等長(zhǎng)的兩條線。關(guān)閉對(duì)話框，選擇菜單View/DataFrameProperties，進(jìn)入CoordinateSystem選項(xiàng)。當(dāng)前的坐標(biāo)系統(tǒng)顯示為GCS_WGS_1984，準(zhǔn)備定義一個(gè)新的坐標(biāo)系統(tǒng)。點(diǎn)擊按鈕Clear，在下面的坐標(biāo)選擇框中選擇Predefined/P

6、rojectedCoordinateSystem/UTM/WGS1984/WGS1984UTMZone12N。點(diǎn)擊按鈕“應(yīng)用”，圖中的網(wǎng)格發(fā)生了變形，南極點(diǎn)和北極點(diǎn)交在一個(gè)點(diǎn)上，需要注意，World_grid數(shù)據(jù)源的坐標(biāo)值并沒(méi)有變化，仍然是GCS_WGS_1984，ArcMap只是臨時(shí)（On-the-fly）改變了原始數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系，相當(dāng)于前文討論的第一種情況。3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換（Transforn）ArcGIS有空間校正（SpatialAdjustment）功能，實(shí)現(xiàn)相同坐標(biāo)系中要素坐標(biāo)的校正，對(duì)矢量型的數(shù)據(jù)主要是三類(lèi)：坐標(biāo)轉(zhuǎn)換（Tran

7、sform），橡皮拉伸（RubberSheeting），接邊（EdgeMatching）。在ArcMap中，用空間校正（SpatialAdjustmentToolbars）工具欄操作。圖22-2空間校正（SpatialAdjustment）工具欄選用菜單View/Toolbars/SpatialAdjustment，添加空間校正工具條（見(jiàn)圖22-2）。激活Dataframe3，其中有三個(gè)圖層：Roadcenter（線）、Plan（多邊形）、Design（線）。擊點(diǎn)目錄表（TOC）欄下方的Source標(biāo)簽，顯示出各個(gè)圖層的數(shù)據(jù)源。可

8、以看到這三個(gè)圖層的數(shù)據(jù)均在同一個(gè)Geodatabase的同一個(gè)要素集（Dataset）C1中，因此坐標(biāo)參照系是相同的，但是具體的位置不一致。Roadcenter（線）和Plan（多邊形）是已經(jīng)完成的某地區(qū)規(guī)劃道路中心線和規(guī)劃地塊，相互位置基本準(zhǔn)確。