对ArcGIS软件中地理坐标系、投影坐标系以及地图投影的基本认知

已被阅读 1818 次 | 文章分类:ArcGIS | 2017-10-02 20:29

地理坐标系(Geographic Coordinate System),是通过经纬度坐标表示地球表面点的球面坐标系统,投影坐标系是在地理坐标系的基础上,以x、y坐标表示点的平面坐标系统

1.下面以WGS_1984坐标系来说明在ArcGis中地理坐标系的基本组成参数:

                                        
GCS_WGS_1984
WKID:4326Authority:EPSG
AngularUnit:Degree(0.0174532925199433)
PrimeMeridian:Greenwich(0.0)
Datum:D_WGS_1984
Spheroid:WGS_1984
SemimajorAxis:6378137.0
SemiminorAxis:6356752.314245179
InverseFlattening:298.257223563
                    
地理坐标系由三个参数来定义:角度单位(Angular Unit)、本初子午线(Prime Meridian)和大地测量系统(Datum)对应参数如下。
    地理坐标系是“GCS_WGS_1984”,WKID是地理坐标系的编号;
        1.使用的角度单位为“度(Degree)”,0.0174532925199433这个数字等于“π/180”;
        2.使用的本初子午线为0.0度经线,即格林威治皇家天文台(Greenwich)所在位置的经线;
        3.使用的大地测量系统则为“D_WGS_1984”。D_WGS_1984”大地测量系统的主要参数是 Spheroid:
            使用的椭球为“WGS_1984”,
                (1)“长半轴(Semimajor Axis)”为6378137.0,
                (2)“短半轴(Semiminor Axis)”为6356752.314245179,
                (3)“反扁率(Inverse Flattening)”为298.257223563,等于Semimajor Axis/( Semimajor Axis - Semiminor Axis)。
                                        
                                    

2.ArcGis中投影坐标系的基本组成参数:

投影坐标系是地理坐标系通过投影变换得到的,所以可以这样理解:投影坐标系=地理坐标系+投影参数;下面以Xian_1980_GK_Zone_20坐标系为例;

                                        
Xian_1980_GK_Zone_20
WKID: 2334 Authority: EPSG
Projection: Gauss_Kruger
False_Easting: 20500000.0
False_Northing: 0.0
Central_Meridian: 117.0
Scale_Factor: 1.0
Latitude_Of_Origin: 0.0
Linear Unit: Meter (1.0)

Geographic Coordinate System: GCS_Xian_1980
Angular Unit: Degree (0.0174532925199433)
Prime Meridian: Greenwich (0.0)
Datum: D_Xian_1980
  Spheroid: Xian_1980
    Semimajor Axis: 6378140.0
    Semiminor Axis: 6356755.288157528
    Inverse Flattening: 298.257

投影坐标系由以下参数确定:
1.地理坐标系(由基准面确定,比如:北京54、西安80、WGS84;
2.投影方法(比如高斯-克吕格、Lambert投影、Mercator投影);
从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。
Xian_1980_GK_Zone_20
Projection指出投影的类型,表示当前投影为高斯-克吕格投影
False_Easting:(坐标纵轴向西移动了20500km)  
                                        
                                    

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arcgis中有四种不同的投影坐标系命名格式:
    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 13N
  Xian 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。
                                        
                                    
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